Egy új eljárás, ami forradalmasíthatja a rák diagnosztikát és kezelést

A University of Rhode Island két biofizikus professzora, Yana Reshetnyak és Oleg Andreev kifejlesztettek egy új technológiát, amellyel könnyen és egyszerűen észlelhetők a rákos sejtek és könnyen, valamint biztonságosan juttathatók pontosan célba a gyógyszerek, valamint az egyéb diagnosztikus szerek. Így a kezelés hatékonysága nagy mértékben növelhető. Mindemellett a környező egészséges sejtek és azok környezete nem vagy csak igen kis mértékben károsodik, ellentétben az eddig alkalmazott eljárásokkal. A kutatópáros eddig, mindegy 6 millió dollárt fektetett a technológiába 4 év alatt. Különféle gyógyszergyártók és egészségügyi vállalatok nagy érdeklődéssel tekintenek az eszköz felé.

Az eljárás lényege

Oleg Andreev szerint - Az eszköz, ha minden rendben alakul nemsokára egy ugyan olyan univerzálisan használt eszköz lehet, mint például a mammográfia vagy a kolonoszkópia. Ezzel az ártalmatlan képalkotó - ábrázoló eljárás még azelőtt képes lokalizálni a problémát, mielőtt az a beteg számára egyáltalán észlelhetővé válna.

fluorescent phalloidin into cells by pHLIP

A technológia lényege a sejtek savasságának vizsgálatában rejlik. A normál, egészséges sejtek pH-ja 7.4 körül mozog, ami egy igen állandó érték, ettől nagyon nem tér el az egészséges sejt pH-ja. A rákos sejtek anyagcsere folyamatai felgyorsultak, energiafelhasználásuk fokozott, aminek következtében protonokat pumpálnak a sejtek extracelluláris (sejten kívüli) terébe, így ennek pH-ja 5.5-6.5 közötti értékre áll be (minél kisebb a pH-érték, az annál savasabb). A kutatók egyébként már évek óta tudtak erről, azaz, hogy a daganatos sejtek körül a pH-val valami nincs rendben, de nem találtak rá módot, hogyan célozhatnák meg azt. Magyarul: mivel és hogyan lehetne "megkerestetni" ezen "gyanús" sejteket. (A képen látható sejtek: az 'a'-részben bal oldalt egészséges sejtek láthatók (pH 7.4), míg jobbra rákos sejtek (pH 6.5) A 'b'-részben rákos sejtek vannak: balra HeLa-sejtek, középen rákos prosztata sejtek, míg jobbra daganatos sejtek a mellből)

Donald Engelman volt az, aki a biofizikai és biokémiai laborban felfedezte azt a peptidet, ami a savasság eltérést képes lokalizálni, de mindaddig nem alkalmazta, míg Reshetnyak 2003-ban nem csatlakozott a laborhoz. A Reshetnyak és Oleg Andreev kezdeményezte kutatás során kezdték vizsgálni a peptidet, mint egy amolyan rákos sejteket célzó közvetítőt.

A pHLIP-peptid

2004-ben folytatódtak a kísérletek és a kutatás, aminek eredményeként elkészült az azóta már pHLIP-peptidnek keresztelt molekula. Néhány változtatást követően sikeresen demonstrálták a kutatók egerekben, hogy a molekula képes megtalálni a rákos sejteket és oda nagy pontossággal, gyógyszert vagy képalkotó eljárásokhoz szükséges különféle kontrasztanyagokat juttatni. A Yale/URI célzó rendszer jelenleg szabadalmi elbíráslás előtt áll Európában és az Egyesült Államokban. A kutatók szerint az új eljárásnak köszönhetően számos egyéb betegség kutatásában és kezelésében előrelépés történhet, ilyenek pl. a STROKE, gyulladásos betegségek, infarktus, infekciók stb.

http://ashoutinthestreet.files.wordpress.com/2009/06/breastcancercells.jpg

Miért olyan rendkívüli a pHLIP?

A tumoros sejtek megcélzása és oda terápiás vagy diagnosztikus szerek juttatása nagy pontossággal anélkül, hogy a környező sejtek sérülnének nagyban megkönnyíti, illetve elősegíti a tumoros sejtek szaporodásának megállítását és a mielőbbi diagnózis felállításával nagy mértékben megelőzhetők a rákos megbetegedések és a rák okozta halál.

Mindezek mellett sikeresen juttattak arany nano-részecskéket a tumoros sejtekbe illetve közvetlen közelükbe. Ennek a sugárkelzelések folyamán van/lehet nagy szerepe. Az arany nagy mértékben képes abszorbeálni a sugárzást, így nagyobb dózis éri a tumoros sejteket sugárkezelés közben. Ez már letális mennyiség, miközben a környező sejtek túlélik a sugárzást, ez eddig nem volt megoldható.

Az USA-ban évente több, mint 1.6 millió új rákos megbetegedést diagnosztizálnak, ezen betegek több, mint fele részesül sugárkezelésben. A megbetegedések száma rohamosan nő, így az elkövetkezendő mintegy 10 évben 2 millióra nőhet az e betegségben szenvedők száma.

[forrás: itt]

Bookmark and Share

Add a Twitter-hez Add a Facebook-hoz Add a Startlaphoz Add az iWiW-hez Add a Google Reader-hez Add az RSS olvasódhoz
Oppenheim 9 hozzászólás

A bejegyzés trackback címe:

https://biokemia.blog.hu/api/trackback/id/tr381496492

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Mikron · http://mikron.blog.hu 2009.11.03. 21:48:40

Ez mind szép és jó, de a képeken kontrollként bemutatott HeLa sejtek ugyanúgy rákos sejtek, mégis teljesen negatívak maradnak a tesztben. Bár az eredeti publikációt nem néztem meg, ez alapján engem még nem győzött meg.

Oppenheim · http://mentok.blog.hu 2009.11.03. 21:56:38

@Mikron: Így már egyértelműbb.
A képen csak egy normális, azaz egészséges-, így normál pH-jú sejt látható az A sor bal oldalán. Az összes többi tumoros sejt.

Mikron · http://mikron.blog.hu 2009.11.04. 15:11:26

Igazad van, nem tudok olvasni.
De legalább most megértettem. :)

Oppenheim · http://mentok.blog.hu 2009.11.04. 18:01:37

@Mikron: semmigáz :) vab új molekula ha érdekel!

Én mondjuk bízom benne ez tényleg olcsó és széles körben használható megoldás lesz, ja és persze eredményes is. Ma nincs túl sok lehetőség. Van ugye PETscan/ CT de az baromi drága, tumor-markerek vizsgálata vérből, esetleg biopsia...

nyari mikulas (törölt) 2009.11.05. 02:24:03

A kepek szerintem csalnak. Ezek szovettenyeszetben levo sejtek, a hatas egyszeruen attol fugg, hogy milyen pH erteku taptalajba teszik oket.
Nem a sejt pH-jat erzekeli, hanem a sejten kivuli ter pH-ertekere reagal. Ha egymas mellett van egy rakos es egy normalis sejt, szerintem mindkettot egyforman fogja jelolni.

n0kedli 2009.11.05. 02:37:16

Most nyugodtabban gyújtok rá a következő százas Golden Gate-re, köszi.

Oppenheim · http://mentok.blog.hu 2009.11.05. 09:05:13

@tamaskodo: persze az nem lehet, hogy sejtre pontosan történjen a diagnosztika és a sejtek elpusztítása, de jelentősen nőtt a behatárolás pontossága ezzel.

funkydonots · http://funkydonots.blog.hu/ 2009.11.05. 09:35:10

Érdekes cikk és biztos vagyok benne, hogy hatalmas lehetőségek vannak a "molecular targeting" területén. Az egyik eredeti PNAS-cikk esetleg: www.pnas.org/content/103/17/6460.full.pdf
Meggyőző és nem is kötekszem, de csatlakoznék részben 'tamaskodo' kommentjéhez. A pH+fluoreszcencia témakörben mindig előjön az autofluoreszcencia kérdése. Ez persze jó kontrol és megfelelő szűrő kérdése.
A cikkben (átfutva rajta) phalloidin jelölőt vitettek be a sejtekbe a pHLIP molekulával. Ami aktint köt. Vagy csak nem a legjobban sikerült képeket rakták be, vagy én kerültem kötökedős állapotba, de egy kicsit zavar, hogy a felső sorban pH6.5 mellett szép citoplazmatikus lokalizációt mutat, az alsó sorban, a "rákos sejteknél" pedig rendre felsejlik valami maglokalizáció-féleség. Legyen ez az én bajom, de érdekelnek a vélemények.
Remek blog, nagyszerű cikkek. Köszi!

nyari mikulas (törölt) 2009.11.05. 14:15:09

@funkydonots: A fluoreszcencia csak kiserleti jelzo marker, hogy bement a molekula a sejtbe. Szervezeten beluli detektalalsra nem lesz jo.
Meggyozo, hogy kulso pH fuggvenyeben bemegy, vagy nem megy be ez a peptid es az is, hogy ha bemegy, akkor tud ezt-azt magaval vinni.
Ahol szamomra ur tatong, az, hogy milyen merteku es milyen kiterjedesu savas kornyezete van a koros szoveteknek, amikrol az osszefoglaloban irnak?

Ez azert is erdekes, mert lehet, hogy ez all "savasodas-lugositas" nepszeru altudomanyos elmelete mogott, csak epp az okot es az okozatot felcsereltek benne...
Ha valaki ismeri ennek az rakos, serust stb szovet pHj-a valtozik irodalmat, dobjon par referenciat, legyen olyan kedves.