Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Nanodiamenty zmniejszają chemiooporność
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Medycyna
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Chemioterapia staje się coraz bardziej skuteczna, coraz więcej osób udaje się wyleczyć z nowotworów, jednak wiele z nich ma później problemy z sercem, które z czasem zabijają część byłych pacjentów onkologicznych. Pojawiła się więc nowa dziedzina medycyny, kardioonkologia. Zajmujący się nią naukowcy z University of Illinois Chicago zidentyfikowali właśnie mechanizm, za pomocą którego enzymy mogą pomóc w zapobieganiu uszkodzenia mięśnia sercowego u osób poddawanych chemioterapii.
Uczeni najpierw zauważyli, że gdy komórki mięśnia sercowego zostają poddane stresowi pod wpływem chemioterapii, enzymy mitochondrialne przemieszczają się do jądra komórkowego, co jest niezwykłym zjawiskiem. Badacze nie wiedzieli, co to oznacza – czy zjawisko to prowadzi do uszkodzenia komórek, czy też ma je chronić przed uszkodzeniem. Nie mieliśmy pojęcia, co wykażą badania, mówi doktor Jalees Rehman.
Stworzyli więc wersje enzymów, które omijały mitochondria i przemieszczały się do jądra. Okazało się, że to wzmacniało komórkę, utrzymując ją przy życiu. Następnie wykazali, że proces ten działa tak samo zarówno w przypadku komórek ludzkiego serca uzyskanych z ludzkich komórek macierzystych jak i u myszy poddanych chemioterapii. Wydaje się, że mamy tutaj nieznany nam wcześniej mechanizm, za pomocą którego komórki mięśnia sercowego bronią się przed uszkodzeniem w wyniku chemioterapii, dodaje Rehman.
Odkrycie daje nowe możliwości kliniczne. Lekarze mogą na przykład testować indywidualnych pacjentów pod kątem zdolności ich organizmu do ochrony serca. Mogliby z komórek macierzystych z krwi pacjenta uzyskiwać komórki serca i testować je pod kątem podatności na uszkodzenia. Oceniając przemieszczanie się enzymów z mitochondriów oraz uszkodzenia powodowane przez chemioterapię można by ocenić jej skutki dla pacjenta, wyjaśnia uczony. U pacjentów, u których taka ochrona jest niedostateczna, można by wywoływać zwiększony ruch enzymów do jąder komórkowych, chroniąc w ten sposób serce przed uszkodzeniem.
Naukowcy chcą teraz przeprowadzić kolejne badania, by sprawdzić, czy ten sam mechanizm może chronić serce przed innymi uszkodzeniami, powodowanymi np. przez nadciśnienie czy zawały. Chcieliby też przekonać się, czy w ten sposób można chronić inne komórki np. tworzące naczynia krwionośne.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wstępne wyniki badań szczepionki przeciwko rakowi piersi wskazują, że wywołuje ona silną reakcję układu odpornościowego na kluczową proteinę guzów nowotworowych, donoszą na łamach JAMA Oncology naukowcy z University of Washington. Być może szczepionka będzie skuteczna przeciwko różnym rodzajom nowotworów piersi.
Jako, że nie była to randomizowana próba kliniczna, uzyskane wyniki należy uznawać za wstępne, ale są one na tyle obiecujące, że stanowią podstawę do przeprowadzenia większych randomizowanych prób klinicznych, cieszy się główna autorka badań, doktor Mary L. Disis, dyrektor Cancer Vaccine Institute.
Podczas zakończonego właśnie I etapu badań sprawdzano bezpieczeństwo szczepionki, która na cel bierze proteinę HER2 (receptor ludzkiego naskórkowego czynnika wzrostu 2), by wytworzyć reakcję układu odpornościowego przeciwko niej.
HER2 znajduje się na powierzchni wielu komórek. W przypadku około 30% nowotworów piersi w komórkach nowotworowych poziom HER2 jest nawet sto razy wyższy niż w zdrowych komórkach. Te tak zwane nowotwory HER2 dodatnie są zwykle bardziej agresywne i z większym prawdopodobieństwem dają nawroty. Jednak nadmierna obecność HER2 wywołuje reakcję układu odpornościowego, co postanowili wykorzystać naukowcy. Tym bardziej, że u pacjentów z HER2, których układ odpornościowy reaguje silniej na obecność komórek nowotworowych, rzadziej dochodzi do nawrotów, więc średnia przeżywalność takich osób jest wyższa.
Disis i jej zespół stworzyli szczepionkę DNA, zawierającą instrukcję produkcji fragmentu proteiny. Po wstrzyknięciu, DNA dostawało się do komórek, które wykonywały instrukcję, wytwarzały wspomniany fragment i prezentowały go układowi odpornościowemu. Ten ją rozpoznawał i atakował komórki. Instrukcja dotyczyła fragmentu HER2, o którym wiadomo, że wywołuje silną odpowiedź immunologiczną.
Do badań zaangażowano 66 z nowotworami piersi, które dały przerzuty. Wszystkie zakończyły standardowe leczenia i albo uzyskano u nich całkowitą remisję, albo guzy pozostały jedynie w kościach, gdzie zwykle powoli rosną.
Uczestniczki badań podzielono na trzy grupy, z których każda otrzymała trzy zastrzyki. Jedna z grup dostała trzykrotnie niską dawkę 10 mikrogramów szczepionki, drugiej wstrzyknięto po 100 mcg, trzecia zaś otrzymała trzy dawki po 500 mikrogramów preparatu. Kobietom zaordynowano też GM-CSF (czynnik stymulujący tworzenie kolonii granulocytów i makrofagów).
Losy kobiet śledzono następnie przez od 3 do 13 lat (mediana wyniosła niemal 10 lat). Naukowcy chcieli upewnić się, czy szczepionka nie wywoła odpowiedzi immunologicznej przeciwko innym komórkom zawierającym HER2.
Wyniki dowodzą, że szczepionka jest bardzo bezpieczna. Najpowszechniejsze skutki uboczne, jakie obserwowaliśmy, były podobne do tych, jakie wywołują szczepionki przeciwko COVID: zaczerwienienie i obrzęk w miejscu podania szczepionki, może lekka gorączka, dreszcze i objawy podobne do grypy, stwierdza uczona. Szczepionka wywołała też pożądaną reakcję układu odpornościowego, bez powodowania poważnych skutków ubocznych. Najlepszy wynik uzyskano u pacjentek, które otrzymały średnią dawkę.
Chociaż celem tego etapu badań nie było sprawdzenie skuteczności szczepionek, naukowcy stwierdzili, że pacjentki radziły sobie znacznie lepiej niż kobiety na podobnym etapie rozwoju raka piersi. Przeciętnie bowiem w ciągu pięciu lat umiera około 50% takich kobiet. Śledzimy ich losy średnio przez 10 lat i 80% z nich wciąż żyje, mówi Disis.
Jeśli II faza badań klinicznych wypadnie pomyślnie, będzie to silnym argumentem za przyspieszeniem rozpoczęcia fazy III. Mamy nadzieję, że jesteśmy blisko opracowania szczepionki, która efektywnie leczy pacjentów z rakiem piersi, dodaje uczona.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Grupa japońskich naukowców z Kyoto University wykorzystała eksplozje do wyprodukowania... najmniejszych diamentowych termometrów, które można będzie wykorzystać do bezpiecznych pomiarów różnic temperatury w pojedynczej żywej komórce.
Gdy w sieci krystalicznej diamentu dwa sąsiadujące atomy węgla zostaną zastąpione pojedynczym atomem krzemu, pojawia się optycznie aktywne miejsce, zwane centrum krzem-wakancja (silicon-vacancy center, SiV). Od niedawna wiemy, że takie miejsca są obiecującym narzędziem do pomiaru temperatur w skali nanometrów. Atom krzemu, gdy zostanie wzbudzony laserem, zaczyna jasno świecić w wąskim zakresie światła widzialnego lub bliskiej podczerwieni, a kolor tego światła zmienia się liniowo w zależności od temperatury otoczenia diamentu.
Zjawisko to jest bezpieczne dla żywych organizmów, nawet dla bardzo delikatnych struktur. To zaś oznacza, że można je wykorzystać podczas bardzo złożonych badań nad strukturami biologicznymi, np. podczas badania procesów biochemicznych wewnątrz komórki. Problem stanowi jednak sam rozmiar nanodiamentów. Uzyskuje się je obecnie różnymi technikami, w tym za pomocą osadzania z fazy gazowej, jednak dotychczas potrafiliśmy uzyskać nanodiamenty o wielkości około 200 nm. Są one na tyle duże, że mogą uszkadzać struktury wewnątrzkomórkowe.
Norikazu Mizuochi i jego zespół opracowali technikę pozyskiwania 10-krotnie mniejszych niż dotychczas nanodiamentów SiV. Japońscy naukowcy najpierw wymieszali krzem ze starannie dobraną mieszaniną materiałów wybuchowych. Następnie, w atmosferze wypełnionej CO2, dokonali eksplozji. Później zaś przystąpili do wieloetapowej pracy z materiałem, który pozostał po eksplozji. Najpierw za pomocą kwasu usunęli sadzę i metaliczne zanieczyszczenia, następnie rozcieńczyli i wypłukali uzyskany materiał w wodzie dejonizowanej, w końcu zaś pokryli uzyskane nanodiamenty biokompatybilnym polimerem. Na końcu za pomocą wirówki usunęli wszystkie większe nanodiamenty. W ten sposób uzyskali jednorodny zbiór sferycznych nanodiamentów SiV o średniej średnicy 20 nm. To najmniejsze wyprodukowane nanodiamenty SiV.
Mizouchi wraz z kolegami przeprowadzili serię eksperymentów, podczas których wykazali, że ich nanodiamenty pozwalają na precyzyjne pomiary temperatury w zakresie od 22 do 40,5 stopnia Celsjusza. Zakres ten obejmuje temperatury wewnątrz większości organizmów żywych. To zaś otwiera nowe możliwości badań struktur wewnątrzkomórkowych. Japończycy zapowiadają, że rozpoczynają prace nad zwiększeniem liczby SiV w pojedynczym nanodiamencie, co ma pozwolić na uzyskanie jeszcze większej precyzji pomiaru. Dzięki temu – mają nadzieję – w przyszłości można będzie badać poszczególne organelle.
Szczegóły badań zostały opisane na łamach Carbon.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego odkryli, w jaki sposób chemioterapia stosowana w leczeniu nowotworów piersi uszkadza naczynia krwionośne. To pierwszy krok do opracowania metod zapobiegania uszkodzeniu naczyń. Krok niezwykle istotny, gdyż kobiety, które przeszły raka piersi umierają często z powodu chorób układu krążenia.
Zespół pracujący pod kierunkiem profesorów Tomasza Guzika i Tomasza Grodzickiego zauważył, że u kobiet, które przeszły chemioterapię przed zabiegiem mastektomii, widoczne są głębokie cechy dysfunkcji śródbłonka naczyniowego. Śródbłonek zaś jest kluczowym regulatorem zdrowia naczyń krwionośnych. Badania wykazały, że za uszkodzenie nabłonka odpowiada przede wszystkim docetaksel. Substancja ta, pozyskiwana z igły cisu pospolitego, jest jednym z głównym leków przeciwnowotworowych stosowanych w leczeniu raka piersi.
Z artykułu opublikowanego na łamach Journal of Clinical Investigation dowiadujemy się, że w wyniku chemioterapii śródbłonek przestaje wytwarzać tlenek azotu, który oddziałuje na mięśnie gładkie naczyń krwionośnych, pełni rolę regulatora przepływu i ciśnienia krwi. W miejsce tlenku azotu wydzielany jest zaś nadmiar wody utlenionej. To zaś prowadzi do licznych patologicznych zmian w naczyniach, wynikiem których jest zahamowanie działania syntazy tlenku azotu, enzymu kluczowego dla produkcji tlenku azotu.
Kluczowym elementem tej kaskady patologicznych zmian jest oksydaza NADPH Nox4. Oksydazy NADPH (NOX) to grupa enzymów, produkujących reaktywne formy tlenu. Nie od dzisiaj wiadomo, że mogą się one przyczyniać do uszkodzenia struktur komórkowych. NOX4 występuje przede wszystkim w korze nerek i komórkach śródbłonkowych. Przypuszcza się, że produkowany przez nią nadtlenek wodoru może bezpośrednio uszkadzać DNA jądrowy. Dlatego też od dawna oksydazy NADPH są obiecującym celem terapeutycznym w onkologii.
Naukowcy z UJ wykazali, że inhibitory oksydaz naczyniowych oraz inhibitory wybranych cząsteczek sygnałowych mogą zapobiegać niekorzystnym zmianom w naczyniach krwionośnych. Dzieki ich badaniom pojawiła się więc nadzieja, że w przyszłości możliwe będzie opracowanie takich metod leczenia nowotworów piersi, które nie będą prowadziły do patologicznych zmian naczyń krwionośnych.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Rak piersi to najczęściej diagnozowany i jeden z najbardziej śmiercionośnych nowotworów na świecie. W 2020 roku zdiagnozowano go u 2,26 miliona osób, a choroba zabiła 685 000 ludzi. Badania przeprowadzone w Szwajcarii wykazały, że nowotwór ten najbardziej efektywnie rozprzestrzenia się w czasie snu. Odkrycie to może znacząco zmienić sposób diagnozy i leczenia raka piersi.
Do metastazy, rozsiewania się nowotworu, dochodzi, gdy komórki odrywają się od guza pierwotnego, wędrują po organizmie i tworzą nowe guzy. Dotychczas zakładano, że metastaza to proces ciągły, więc podczas badań nad nowotworami nie przywiązywano uwagi do kwestii pory dnia, w której zachodzi. Teraz naukowcy z Politechniki Federalnej w Zurich, Szpitala Uniwersyteckiego w Bazylei i Uniwersytetu w Bazylei zauważyli zaskakujące zjawisko. Komórki, które tworzą przerzuty w późnym stadium nowotworu pojawiają się głównie, gdy chory śpi.
Gdy pacjent śpi, budzi się guz, mówi lider grupy badawczej, profesor Nicola Aceto. Podczas badań na 30 kobietach z rakiem piersi oraz modelach mysich naukowcy zauważyli, że podczas snu w organizmie pojawia się więcej krążących komórek nowotworowych. Ponadto komórki, które opuszczają guz w nocy dzielą się szybciej, a więc mają większy potencjał do tworzenia przerzutów od komórek, które odrywają się od guza za dnia. Nasze badania pokazują, że oddzielanie się komórek nowotworowych od guza pierwotnego jest kontrolowane przez hormony takie jak melatonina, które regulują rytm dobowy, dodaje Zoi Diamantopoulou.
Naukowcy zauważyli też, zupełnie przypadkiem, że liczba krążących w organizmie komórek nowotworowych mocno zmienia się w ciągu doby. Widać to było po czasie pobrania próbek krwi do badań. Niektórzy z moich kolegów pracują wcześnie rano lub późnym wieczorem, czasem pobierali krew o niestandardowych godzinach, mówi Aceto. Naukowców zaskoczyło, że krew pobrana o różnych porach doby zawierała bardzo różną liczbą komórek nowotworowych. Innym zaskoczeniem była duża liczba komórek nowotworowych w jednostce krwi u myszy w porównaniu z ludźmi. Naukowców zaskoczyło to, gdyż myszy to stworzenia aktywne nocą, więc próbki pobierano u nich zwykle za dnia, gdy zwierzęta spały. Szwajcarzy już teraz radzą, by lekarze opiekującymi się pacjentami nowotworowymi, odnotowywali dokładny czas pobrania krwi do badań. Dopiero to może dać pełny obraz sytuacji.
Teraz zespół Aceto zastanawia się, w jaki sposób odkrycie może pomóc w leczeniu nowotworów. Uczeni chcą sprawdzić, czy przerzutowanie innych nowotworów również zależy od pory dnia oraz czy już istniejące terapie przeciwnowotworowe mogą lepiej działać jeśli będą stosowane o różnych porach doby.
Szczegóły badań zostały opisane na łamach Nature.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.