Facilitator oficial al

principal

Un nou senzor poate demonstra dacă medicamentele chimioterapice sunt eficiente

7 august 2018 16:25

Inginerii chimici ai MIT au dezvoltat un nou senzor care le permite să vadă în interiorul celulelor canceroase și să stabilească dacă celulele răspund la un anumit tip de medicament chimioterapeutic.

Senzorii care detectează peroxidul de hidrogen în interiorul celulelor umane îi pot ajuta pe cercetători să identifice noi medicamente canceroase care cresc nivelul de peroxid de hidrogen, ceea ce determină moartea programată a celulelor. Senzorii pot fi, de asemenea, adaptați la ecran pentru tumorile pacienților individuali pentru a prezice dacă astfel de medicamente vor fi eficiente împotriva lor.

Pentru informații despre modul în care cei mai buni specialiști din țară efectuează tratamentul cancerului în Israel , lăsați o solicitare și vă vom contacta în curând.

„Terapia nu va funcționa împotriva tuturor tumorilor”, spune Hadley Sykes, profesor asociat de inginerie chimică la Massachusetts Institute of Technology. „În prezent, există o lipsă reală de instrumente cantitative, specifice din punct de vedere chimic, care pot măsura modificările celulelor tumorale în comparație cu celulele normale ca răspuns la tratament.”

Sykes este autorul principal al studiului, apărut în numărul 7 august al Nature Communications. Primul autor al articolului este studentul absolvent Troy Langford; alți autori sunt foști studenți absolvenți din Beijing, Huang și Joseph Lim și studenți absolvenți San Jin Moon.

Urmărirea peroxidului de hidrogen

Celulele canceroase au adesea mutații care determină metabolizarea lor să digere și să producă fluxuri anormal de mari de peroxid de hidrogen. Atunci când se formează prea mult o moleculă, aceasta poate deteriora celulele, astfel încât celulele canceroase sunt foarte dependente de sistemele antioxidante care elimină peroxidul de hidrogen din celule.

Medicamentele care vizează această vulnerabilitate, cunoscute sub numele de produse redox, pot funcționa fie prin oprirea sistemelor antioxidante, fie prin creșterea suplimentară a producției de peroxid de hidrogen. Multe dintre aceste medicamente au intrat în studii clinice cu rezultate mixte.

„Una dintre probleme este că studiile clinice constată, de obicei, că lucrează pentru unii pacienți și nu funcționează pentru alți pacienți”, spune Sykes. „Avem nevoie într-adevăr de instrumente pentru a putea efectua studii mai bine planificate atunci când vom afla care pacienți vor răspunde acestei abordări și care nu, așa că mai multe dintre aceste medicamente pot fi aprobate”.

Pentru a ajuta la înaintarea acestui obiectiv, Sykes a decis să dezvolte un senzor care să poată detecta în mod sensibil peroxidul de hidrogen în celulele umane, permițând oamenilor de știință să măsoare răspunsul celulelor la astfel de medicamente.

Senzorii de peroxid de hidrogen existenți se bazează pe proteine ​​numite factori de transcripție preluate din microbi și proiectate pentru fluorescență atunci când reacționează cu peroxidul de hidrogen. Sykes și colegii ei au încercat să le folosească în celulele umane, dar au descoperit că nu erau sensibili în gama de peroxid de hidrogen pe care au încercat să o detecteze, ceea ce i-a determinat să caute proteine ​​umane care să poată îndeplini această sarcină.

Prin studiile unei rețele de proteine ​​umane care se oxidează cu peroxidul de hidrogen în creștere, cercetătorii au identificat o enzimă numită peroxyredoxină, care domină majoritatea reacțiilor celulare umane cu molecula. Una dintre numeroasele funcții ale acestei enzime este de a detecta modificări ale nivelului de peroxid de hidrogen.

Langford a modificat apoi proteina adăugând la ea două molecule fluorescente - o proteină fluorescentă verde la un capăt și o proteină fluorescentă roșie la celălalt capăt. Când un senzor reacționează cu peroxidul de hidrogen, forma acestuia se schimbă, cele două proteine ​​fluorescente convergând. Cercetătorii pot determina dacă această schimbare a avut loc când lumina verde a strălucit pe celule: dacă nu este detectat peroxid de hidrogen, strălucirea rămâne verde; dacă este prezent peroxidul de hidrogen, senzorul strălucește în roșu.

Prezicerea succesului

Cercetătorii și-au testat noul senzor în două tipuri de celule canceroase umane: unul care știa că este susceptibil la un medicament redox numit piperlongumină, iar celălalt pe care îl știau nu este susceptibil. Senzorul a arătat că nivelurile de peroxid de hidrogen nu s-au modificat în celulele rezistente, ci au crescut în celulele sensibile, așa cum se așteptaseră cercetătorii.

Sykes oferă două utilizări principale pentru acest senzor. Unul este studierea medicamentelor sau compușilor existenți care ar putea fi folosiți ca medicamente pentru a determina dacă au efectul dorit de creșterea concentrației de peroxid de hidrogen în celulele canceroase. O altă utilizare potențială este de a analiza pacienții înainte de a primi astfel de medicamente pentru a vedea dacă medicamentele vor avea succes împotriva tumorii fiecărui pacient. Sykes urmărește în prezent ambele abordări.

„Trebuie să știți care medicamente contra cancerului funcționează în acest fel, și apoi la ce tumori va răspunde”, spune ea. „Acestea sunt două probleme separate, dar legate, care trebuie rezolvate, astfel încât această abordare să aibă un impact practic în clinică”.

Sursa: https://medicalxpress.com/news/2018-08-hidrogen-peroxide-sensing-molecule-reveals-chemotherapy.html

APLICARE PENTRU TRATAMENT

Prin trimiterea unui formular, sunteți de acord cu politica de confidențialitate

Comentarii

Nici un comentariu încă

Comentariu nou

în mod necesar

obligatoriu (nepublicat)