Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Ivana Božić, doktorantka z Uniwersytetu Harvarda, stworzyła model matematyczny, który pokazuje, że pojedyncza mutacja nie wystarczy, by sprowokować wzrost nowotworu. Średnio zwiększa ona tempo podziałów komórkowych o zaledwie 0,4%. Oznacza to, że [...] konieczna jest wolna, stała akumulacja wielu mutacji w jednej komórce na przestrzeni lat.

Szefowa studium, którego wyniki ukazały się w piśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), podkreśla, że skoro do zezłośliwienia zmiany potrzeba wielu zachodzących na przestrzeni dłuższego czasu mutacji, potwierdzają się obserwacje epidemiologów i klinicystów. Wg nich, w przypadku licznych nowotworów rzucają się bowiem w oczy heterogenność (niejednorodność) i losowość. Mimo że dane pochodzące z sekwencjonowania genomu nowotworów są pouczające, uzgodnienie ich z obserwacjami epidemiologicznymi i klinicznymi stanowi spore wyzwanie. Nasz nowy model matematyczny zaczyna łagodzić ten rozdźwięk.

Božić wpisuje się w popularny ostatnio nurt badań, których autorzy próbują różnicować dwa typy mutacji w guzach: kierownicze i tzw. pasażerskie (te pierwsze mają decydujący wpływ na proces nowotworzenia, a drugie jedynie się dokładają). Naukowcy odkryli, że w większości guzów litych w kodujących genach występuje od 40 do 100 mutacji, choć średnio tylko od 5 do 15 z nich ma rzeczywisty wpływ na wzrost nowotworu. Pozostałe wiążą się jakoś z mutacjami napędzającymi, ale nie przynoszą guzowi bezpośrednich korzyści.

Guzy zaczynają się rozwijać przy pierwszej mutacji dającej przewagę nad innymi komórkami, pozwalając im rosnąć nawet minimalnie tylko szybciej od sąsiadów. Gdy mutacje kierownicze powoli akumulują się w danej komórce, dochodzi do przyspieszenia procesu – coraz szybszy podział komórkowy skutkuje coraz szybszym pojawianiem się mutacji kierowniczych. Wszystko wskazuje na to, że czas upływający między mutacjami kierowniczymi w tworzącym się guzie jest kluczowy dla losów pacjenta. Ustaliliśmy np., że jednostka, u której przez 20 lat nie dochodzi do drugiej mutacji kierowniczej w tej samej komórce, może nigdy nie doświadczyć wzrostu guza do masy większej niż kilka tysięcznych grama. Jeśli jednak druga mutacja kierownicza nastąpi w ciągu 5 lat, w ciągu 25 lat może się rozwinąć guz ważący kilkaset gramów. Wyliczenia te pokrywają się z obserwacjami onkologów, że potrzeba ok. 30 lub więcej lat, by z początkowych komórek urósł nowotwór.

Zespół Božić przetestował trafność modelu na dwóch dobrze zbadanych nowotworach: glejaku wielopostaciowym i gruczolakoraku trzustki. Naukowcy zaprezentowali równanie, które pozwala opomiarować korzyści wynikające z każdej mutacji kierowniczej i ustalić, ile ich występuje w danym guzie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zespół z Mayo Clinic nauczył układ immunologiczny myszy zwalczania czerniaka złośliwego. Do spokrewnionego z wirusem wścieklizny wirusa pęcherzykowatego zapalenia jamy ustnej wprowadzono DNA pobrane z ludzkich komórek czerniaka. Dzięki temu szereg genów można było wprowadzić bezpośrednio do guza. Na wczesnym etapie badań w mniej niż 3 miesiące z minimalnymi skutkami ubocznymi wyleczono 60% gryzoni.
      Sądzimy, że ta technika pozwoli nam zidentyfikować całkowicie nowy zestaw genów, które kodują antygeny ważne dla stymulowania układu odpornościowego, tak aby odrzucił on nowotwór. [...] Zauważyliśmy, że by odrzucenie guza było najskuteczniejsze, u myszy kilka białek musi ulegać jednoczesnej ekspresji - tłumaczy dr Richard Vile.
      Wierzę, że uda nam się stworzyć eksperymentalne szczepionki, dzięki którym po kolei wyeliminujemy wszystkie nowotwory. Szczepiąc przeciwko wielu białkom naraz, mamy nadzieję leczyć guzy pierwotne i chronić przed wznową.
      Szczepionki powstające w ramach nurtu immunoterapii nowotworowej bazują na spostrzeżeniu, że guzy przystosowują się do powtarzalnych ataków układu odpornościowego, zmniejszając liczbę antygenów na powierzchni komórek. Przez to układowi odpornościowemu trudniej jest je rozpoznać. O ile jednak nowotwory mogą się nauczyć ukrywać przed zwykłym układem odpornościowym, o tyle nie są w stanie uciec przed układem immunologicznym wytrenowanym przez zmodyfikowany genetycznie wirus pęcherzykowatego zapalenia jamy ustnej.
      Nikt nie wie, ile antygenów układ odpornościowy widzi na powierzchni komórek nowotworowych. Doprowadzając do ekspresji wszystkich białek w wysoce immunogennych wirusach, zwiększamy ich widoczność dla systemu odpornościowego - wyjaśnia dr Vile.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Aspiryna zapobiega różnym nowotworom, np. rakowi jelita grubego, ale powoduje też wrzody i krwawienie z przewodu pokarmowego. Dodając dwa do dwóch, Khosrow Kashfi z The City College of New York stwierdził, że skoro wyściółka jelit chroni się przed uszkodzeniami, produkując tlenek azotu(II) i siarkowodór, warto stworzyć przeciwnowotworową wersję z oboma gazami - aspirynę-NOSH.
      Nowa aspiryna uwalnia NO i H2S podczas rozkładu. W artykule opublikowanym w Medicinal Chemistry Letters Kashfi ujawnił, że stworzono serię czterech hybrydowych aspiryn NOSH. Amerykanie dodawali je do 11 linii komórek nowotworowych, w tym raka prostaty, piersi czy trzustki. Linie miały różne pochodzenie: gruczołowe, nabłonkowe oraz limfocytowe. Okazało się, że [hybryda] jest znacznie skuteczniejsza od samej aspiryny. Wszystkie NOSH wyjątkowo efektywnie hamowały wzrost linii, ale najlepsza była hybryda NOSH-1. Później, bazując na wydzielaniu dyhydrogenazy mleczanowej (LDH), wykazano, że nie jest ona cytotoksyczna.
      Poziom LDH wzrasta w wyniku wzmożonego rozpadu czerwonych krwinek, stanowi także wykładnik obrotu komórkowego niektórych nowotworów, np. czerniaka czy białaczek.
      W przypadku raka jelita grubego skuteczność aspiryny-NOSH była aż 100.000 razy wyższa od zwykłej aspiryny. Komórki rakowe przestawały się dzielić i obumierały. Wszystko wskazuje więc na to, że do zwalczenia guza można będzie stosować mniejsze dawki.
      Podczas badań na zwierzętach Kashfi stwierdził, że aspiryna-NOSH im nie szkodzi. U gryzoni z ludzkim rakiem jelita grubego 18-dniowa terapia zmniejszyła guzy aż o 85%, nie uszkadzając przy tym jelita.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dzięki nowoczesnemu sprzętowi guzy gruczołu krokowego można wykryć wcześniej niż kiedykolwiek, gorzej mają się jednak sprawy ze stwierdzeniem, czy są one łagodne, czy złośliwe. Może się to zmienić dzięki środkowi kontrastowemu z greliną, którą połączono z fluorescencyjnym znacznikiem (grelina jest lepiej znana jako hormon głodu).
      Złośliwe guzy pochłaniają o wiele więcej greliny niż zwykłe komórki prostaty. Doktorzy John Lewis i Len Luyt z Lawson Health Research Institute uważają, że w ten właśnie sposób można zidentyfikować agresywną postać choroby.
      Zespół testował czynnik kontrastowy swojego pomysłu na próbkach tkankowych pobranych od pacjentów z rakiem gruczołu krokowego. Okazało się, że sygnał z komórek złośliwych guzów był niemal 5-krotnie silniejszy niż z komórek guzów łagodnych i komórek niezmienionych chorobowo.
      Testy obrazowe, takie jak pozytonowa tomografia emisyjna czy rezonans magnetyczny, są wykorzystywane do nieinwazyjnego diagnozowania wielu nowotworów, jednak w przypadku raka prostaty biopsja nadal pozostaje najlepszą opcją. Nasze studium sugeruje, że obrazowanie z wykorzystaniem greliny i w tym przypadku pozwala na nieinwazyjną biopsję oraz wcześniejsze wykrycie ewentualnych przerzutów - podkreśla dr Lewis.
      Szczegółowe wyniki badań ukażą się w najbliższym numerze pisma The Prostate.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas badań na zwierzęcym modelu raków gruczołu sutkowego i prostaty odkryto, że zastrzyki z dopaminy zwiększają napływ krwi do guza, 2-krotnie podwajając stężenie leku przeciwnowotworowego w obrębie jego tkanek. Nasilony przepływ krwi zwiększa także dostawy tlenu do zmienionej chorobowo tkanki, co z kolei poprawia skuteczność chemio- i radioterapii.
      Zespół z OSUCCC – James (Ohio State University Comprehensive Cancer Center – Arthur G. James Cancer Hospital) odkrył, że działając za pośrednictwem receptorów dopaminowych D2, dopamina odgrywa ważną rolę w podtrzymywaniu prawidłowej budowy naczyń krwionośnych. D2 występują w normalnych komórkach naczyń - perycytach oraz komórkach nabłonka. Nie stwierdzono obecności neuroprzekaźnika w komórkach naczyń guzów.
      Nasze studium sugeruje wykorzystanie dopaminy w leczeniu nowotworów i być może innych zaburzeń, w przypadku których normalizacja dysfunkcjonalnych naczyń krwionośnych potencjalnie nasili reakcje terapeutyczne - tłumaczy dr Sujit Basu, dodając, że dopamina i jej pochodne są już i tak wykorzystywane w szpitalach, nie trzeba by więc planować terapii od strony logistyki czy zajmować się jej bezpieczeństwem.
      Basu podkreśla, że naczynia wewnątrz guza są nieprawidłowo zbudowane, w dodatku tworzą chaotyczną i nieszczelną sieć, ograniczając w ten sposób dopływ krwi z tlenem i ewentualnych leków. Akademicy stwierdzili, że dopamina normalizuje budowę naczyń guza. Po iniekcji neuroprzekaźnika naczynia zarówno raka piersi, jak i prostaty zaczynały przypominać prawidłowe naczynia pod względem architektury i szczelności. Wcześniejsze potraktowanie tkanki antagonistą receptorów dopaminowych eliminowało to zjawisko.
      Podskórne guzy ludzkiego raka jelita grubego, które poddano ekspozycji na dopaminę i fluorouracyl (5-FU), akumulowały 2-krotnie więcej preparatu niż myszy leczone wyłącznie 5-FU. W dodatku guzy tych pierwszych miały wielkość ok. 1/3 zmian z grupy kontrolnej.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Chemicy z Rice University zdołali umieścić w komórce nowotworowej ponad 2 mln złotych nanopręcików. Zwiększa to prawdopodobieństwo uzyskania w przyszłości metod, dzięki którym podgrzewając takie struktury, można by "ugotować" guzy od środka (Angewandte Chemie International Edition).
      Komórki raka piersi, które badaliśmy, były tak naładowane złotymi nanopręcikami, że ich masa zwiększyła się o ok. 13%. [...] Mimo dodatkowego ładunku ze złota, komórki te nadal normalnie funkcjonowały - opowiada prof. Eugene Zubarev.
      Nanopręciki, które mają rozmiary niewielkiego wirusa, mogą wychwytywać światło i przekształcać je w ciepło. Ponieważ każdy z nanopręcików emituje bardzo niewiele ciepła, by zabić komórkę nowotworową, potrzeba ich naprawdę dużo.
      W idealnych warunkach, by zminimalizować ryzyko uszkodzenia zdrowej tkanki, wykorzystalibyśmy laser o niedużej mocy. Poza tym im więcej cząstek udałoby się upakować w komórce, tym niższej mocy i krótszego czasu naświetlania trzeba by użyć. Niestety, naukowcy pracujący w rzeczywistym świecie odkryli, że niezwykle trudno napakować żywą komórkę dużą liczbą nanopręcików.
      Istotny etap produkcji to łączenie nanopręcików z bromkiem heksadecylotrimetyloamonu (ang. cetyltrimethylammonium bromide, CTAB). Dzięki niemu stają się one rozpuszczalne w wodzie. Jak tłumaczą Amerykanie, CTAB powleka powierzchnię nanopręcików w podobny sposób jak micele cząsteczek mydła wciągają do środka tłuszcz.
      Powierzchnia nanopręcików powleczonych CTAB jest naładowana dodatnio, co skłania komórki do ich wchłaniania. Tutaj jednak pojawiał się problem, ponieważ bromek heksadecylotrimetyloamonu jest toksyczny, co ograniczało jego zastosowania biomedyczne. Na szczęście Zubarev, Leonid Vigderman i Pramit Manna wpadli na dobry pomysł i zastąpili CTAB bardzo podobną cząsteczką MTAB; od CTAB różni się tym, że na jednym z jej końców znajdują się 2 dodatkowe atomy: 1 siarki i 1 wodoru. Dzięki nim MTAB tworzy ze złotem wiązanie chemiczne, podczas gdy słabiej związany bromek heksadecylotrimetyloamonu miał tendencję do wyciekania do otaczającego medium.
      Wszystko brzmi prosto, ale naukowe trio pracowało nad metodą syntetyzowania MTAB i podstawiania nim CTAB przez parę lat. Dodatkowo Amerykanom udało się uzyskać proces oczyszczania, który całkowicie usuwa ślady CTAB z roztworu nanopręcików.
       
      http://www.youtube.com/watch?v=kMjRBXi2DIY
×
×
  • Create New...