14 Maart 2013 — Kankercellen breken suikers en produceren de metabole zure lactaat in een veel hoger tempo dan normale cellen. Dit verschijnsel biedt een veelbetekenende teken dat kanker aanwezig is, via diagnostische gegevens zoals PET scans, en misschien een weg voor nieuwe kankertherapieën biedt. Nu heeft een team van Chileense onderzoekers bij het Centro de Estudios Científicos (LME), met de medewerking van de Carnegie Wolf Frommer, bedacht een moleculaire sensor die niveaus van lactaat in afzonderlijke cellen in real time detecteren kan.
Voorafgaand aan dit voorschot, kon geen andere meetmethode lactaat niet gebeurt in real time op het niveau van één cel detecteren. Het werk, gepubliceerd in het tijdschrift open access PLOS ONE, is een zegen om te begrijpen hoe de verschillende soorten cellen gaan mis wanneer kanker raakt.
"De afgelopen tien jaar, het Frommer lab van Carnegie heeft baanbrekend werk verricht het gebruik van Förster Resonance Energy Transfer of FRET, sensoren voor het meten van de concentratie en stroom van suikers in afzonderlijke cellen met een eenvoudige fluorescerende kleur te veranderen. Dit is begonnen met een revolutie op het gebied van de celstofwisseling,"verklaarde LME onderzoeker Alejandro San Martín, auteur van het artikel leiden. "Met behulp van hetzelfde onderliggende fysieke principe en geïnspireerd door de suiker sensoren, hebben we nu een nieuw type van sensor, gebaseerd op een transcriptionele factor uitgevonden. Een molecuul dat normaal helpt bacteriën aan te passen aan de omgeving heeft nu zijn bedrogen in meten lactaat voor ons."
Lactaat shuttles tussen cellen en in cellen als onderdeel van de normale metabolische proces. Maar het is ook betrokken bij ziekten die ontsteking, onvoldoende zuurstoftoevoer naar cellen, beperkte bloedtoevoer naar weefsels en neurologische achteruitgang, naast kanker omvatten.
"Standaard methoden om te meten lactaat zijn gebaseerd op de reacties onder enzymen, waarvoor een groot aantal cellen in complexe cel mengsels," verklaarde Felipe Barros, leider van het project. "Dit maakt het moeilijk of zelfs onmogelijk om te zien hoe de verschillende soorten cellen handelen wanneer kanker. Onze nieuwe techniek laat ons meten het metabolisme van afzonderlijke cellen, geeft ons een nieuw venster voor het begrip van hoe de verschillende kankers opereren. Een belangrijk voordeel van deze techniek is dat het kan worden gebruikt in high-throughput formaat, zoals vereist voor Geneesmiddelenontwikkeling."
Dit werk gebruikt een bacteriële transcriptiefactor--een eiwit dat aan specifieke opeenvolgingen van DNA bindt om de stroom van genetische informatie uit DNA aan mRNA--als een middel om te produceren en de sensor lactaat invoegen. Ze de sensor ingeschakeld in drie soorten cellen: normale, hersencellen, hersencellen tumor en menselijke embryonale stamcellen. De sensor was in staat om zeer lage concentraties van lactaat, bieden een ongekende gevoeligheid en bereik van detectie te kwantificeren.
De onderzoekers vonden dat de tumorcellen geproduceerd lactaat 3 - 5 keer sneller dan de niet-tumorcellen. "Het hoge tempo van lactaat productie in de kankercel is het kenmerk van kanker metabolisme," merkte Frommer. "Dit resultaat effent de weg voor het begrijpen van de nuances van kanker metabolisme in verschillende soorten kanker en voor de ontwikkeling van nieuwe technieken voor de bestrijding van deze plaag."
Bovendien, beloven de biosensoren om op te lossen een oude controverse. Terwijl sommige studies hebben gesuggereerd de glucose biedt de brandstof voor de hersenen, recent onderzoek heeft aangetoond dat lactaat feeds energiemetabolisme in neuronen. Oxidatie van lactaat kan worden gebruikt voor de productie van grote hoeveelheid ATP--de co-enzym dat energie in de cellen draagt. De Barros en Frommer teams zijn enthousiast over de oplossing van dit raadsel met het gebruik van hun nieuwe sensoren, samen met de eerder ontwikkelde glucose sensoren. Onlangs, een samenwerking tussen de twee labs leidde tot de octrooiering van de eerste methode kan meten het tarief van de glucose consumptie in afzonderlijke cellen.
Opmerking: Materialen kunnen worden bewerkt voor inhoud en lengte. Voor meer informatie, neem contact op met de bron aangehaald.
Ontkenning: Dit artikel is niet bedoeld om medisch advies, diagnose of behandeling. Standpunten hier weerspiegelen niet noodzakelijk die van Science Daily of haar personeel.
Via: Is het echt zelf-sabotage? Vier manieren waarop We doen het
No comments:
Post a Comment