Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Już w poprzedniej dekadzie interesowano się zastosowaniem interferencji RNA (wyciszania lub wyłączania ekspresji genu przez dwuniciowy RNA) w leczeniu nowotworów. Cały czas problemem pozostawało jednak dostarczanie RNA o sekwencji zbliżonej do wyłączanego wadliwego genu. Naukowcy z MIT-u zaproponowali ostatnio rozwiązanie - zbitki mikrogąbek z długich łańcuchów kwasu nukleinowego.

Skąd problem z dostarczaniem? Małe interferujące RNA (siRNA, od ang. small interfering RNA), które niszczą mRNA, są szybko rozkładane przez enzymy zwalczające wirusy RNA.

Paula Hammond i jej zespół wpadli na pomysł, by RNA pakować w tak gęste mikrosfery, że są one w stanie wytrzymać ataki enzymów aż do momentu dotarcia do celu. Nowy system wyłącza geny równie skutecznie jak wcześniejsze metody, ale przy znacznie zmniejszonej dawce cząstek. Podczas eksperymentów Amerykanie wyłączali za pomocą interferencji RNA gen odpowiadający za świecenie komórek nowotworowych u myszy. Udawało im się to za pomocą zaledwie 1/1000 cząstek potrzebnych przy innych metodach.

Jak tłumaczy Hammond, interferencję RNA można wykorzystać przy wszystkich chorobach związanych z nieprawidłowo funkcjonującymi genami, nie tylko w nowotworach.

Wcześniej siRNA wprowadzano do nanocząstek z lipidów i materiałów nieorganicznych, np. złota. Naukowcy odnosili większe i mniejsze sukcesy, ale nadal nie udawało się wypełnić sfer większą liczbą cząsteczek RNA, bo krótkich łańcuchów nie można ciasno "ubić". Ekipa prof. Hammond zdecydowała się więc na wykorzystanie jednej długiej nici, którą łatwo zmieścić w niewielkiej sferze. Długoniciowe cząsteczki RNA składały się z powtarzalnych sekwencji nukleotydów. Dodatkowo segmenty te pooddzielano krótkimi fragmentami, rozpoznawanymi przez enzym Dicer, który ma za zadanie ciąć RNA właśnie w tych miejscach.

Podczas syntezy RNA tworzy arkusze, które potem samorzutnie zwijają się w bardzo zbite gąbkopodobne sfery. W sferze o średnicy 2 mikronów mieści się do 500 tys. kopii tej samej sekwencji RNA. Potem sfery umieszcza się na dodatnio naładowanym polimerze, co prowadzi do dalszego ich ściskania. Średnica wynosi wtedy zaledwie 200 nanometrów, a to niewątpliwie ułatwia dostanie się do komórki. W komórce Dicer tnie długą nić na serię 21-nukleotydowych nici.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W przypadku pewnych nowotworów szanse na przeżycie są u mężczyzn niższe niż u kobiet. Naukowcy z Uniwersytetu w Melbourne analizowali 25 typów nowotworów. Rokowania mężczyzn były gorsze w 11 z nich. Generalnie różnice międzypłciowe były największe u ludzi zdiagnozowanych w młodszym wieku.
      Oprócz tego autorzy publikacji z pisma Cancer Causes & Control stwierdzili, że wskaźnik przeżycia jest gorszy dla kobiet w przypadku raka miedniczki nerkowej i moczowodu oraz pęcherza i że dla 12 nowotworów nie ma różnic względnego przeżycia.
      Naukowcy wykorzystali bazę danych pacjentów w wieku 15-99 lat (240.801 mężczyzn i 173.773 kobiet) z Wiktorii, u których wybrane pierwsze nowotwory pierwotne zdiagnozowano w latach 1982-2015. Nie uwzględniono nieczerniakowych nowotworów skóry, nowotworów płciowospecyficznych, raków sutka, a także nowotworów zgłoszonych tylko w sekcjach zwłok i aktach zgonu.
      Okazało się, że wskaźnik 5-letniego względnego przeżycia dla wszystkich 25 typów nowotworów łącznie był niższy dla mężczyzn. Wskaźnik nadumieralności mężczyzn (z poprawką m.in. na wiek) wynosił 1,13.
      Rokowania gorsze dla mężczyzn stwierdzono w przypadku: nowotworów głowy i szyi, raka przełyku, raka jelita grubego/odbytnicy, raka trzustki, raka płuc, nowotworów kości, czerniaka, międzybłoniaka, chłoniaka nieziarniczego, raka nerki oraz nowotworów tarczycy. Rokowania kobiet były gorsze w przypadku raka miedniczki nerkowej i moczowodu oraz pęcherza.
      Międzypłciowe różnice w zakresie przeżywalności raków jelita grubego i trzustki spadły od 1982 r. do tego stopnia, że nie są już oczywiste. Dla odmiany w przypadku raka płuc rokowania są teraz dla mężczyzn bardziej niekorzystne.
      Jak widać, przeżywalność jest u mężczyzn niższa w przypadku wielu nowotworów. Powody nie są znane, ale naukowcy mają parę teorii. Wspominają m.in. o różnicach dotyczących udziału w badaniach przesiewowych, etapie zaawansowania choroby w momencie postawienia diagnozy, częstości występowania chorób towarzyszących, opcjach leczenia, a także zachowaniach związanych ze zdrowiem (trybie życia).
      Identyfikacja i zrozumienie złożonych mechanizmów leżących u podłoża międzypłciowych różnic w przeżywalności pomoże opracować skuteczne interwencje [...], które poprawią rokowania zarówno mężczyzn, jak i kobiet - podsumowuje Nina Afshar.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Składnik zielonej herbaty - flawonoid galusan epigallokatechiny (EGCG) - pomaga terapeutycznemu krótkiemu interferującemu RNA (ang. small interfering RNA, siRNA) wniknąć do komórki.
      Naukowcy wspominają o dużym potencjale terapeutycznym siRNA, który może wyciszać ekspresję genów związanych z chorobami. Problemem jest jednak, by siRNA dostał się do komórki i mógł zacząć wykonywać swoje zadanie. Ponieważ siRNA są stosunkowo duże i mają ujemny ładunek, niełatwo im pokonać błonę komórkową. Poza tym są one podatne na rozkład przez enzymy - rybonukleazy (RN-azy).
      By jakoś rozwiązać te problemy, naukowcy próbowali powlekać siRNA różnymi polimerami. Niewiele to jednak pomogło; te o niskiej masie molekularnej nie były toksyczne, ale nie potrafiły dostarczyć siRNA do cytozolu, zaś te o dużej masie dawały radę, ale były silnie cytotoksyczne.
      Zespół Yiyuna Chenga zaczął się więc zastanawiać nad wykorzystaniem EGCG, który silnie wiąże się z RNA. Gdyby jeszcze dodać polimer o niskiej masie molekularnej, można by uzyskać nanocząstki, które bezpiecznie dostarczą siRNA do komórek.
      Podczas eksperymentów EGCG i siRNA samoorganizowały się w ujemnie naładowany rdzeń, który naukowcy powlekali skorupą z polimeru o niskiej masie molekularnej.
      W hodowlach komórkowych nanocząstki skutecznie wyłączały ekspresję kilku wybranych genów, a to znaczy, że potrafiły pokonać barierę błony komórkowej. Później autorzy publikacji z pisma ACS Central Science testowali swoje nanocząstki na myszach, u których stan zapalny (uraz) jelita wywołano za pomocą soli sodowej siarczanu dekstranu (ang. dextran sodium sulfate, DSS). W tym przypadku miały one obrać na cel enzym prozapalny. Okazało się, że zastosowanie nanocząstek doprowadziło do zelżenia/wyeliminowania objawów, w tym utraty wagi czy skrócenia jelita grubego.
      Cheng i inni uważają, że zaobserwowane zjawiska to nie tylko skutek wyciszenia genów przez siRNA, ale także wynik przeciwutleniającej i przeciwzapalnej aktywności galusanu epigallokatechiny.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Chlorofil z zielonych warzyw zapewnia ochronę przed nowotworami, kiedy sprawdza się jego działanie przy średnich stężeniach substancji rakotwórczych, jakie występują przeważnie w środowisku. Okazuje się jednak, że przy bardzo wysokiej ekspozycji barwnik zaczyna zwiększać liczbę powstających guzów (Food and Chemical Toxicology).
      W eksperymencie naukowców z Uniwersytetu Stanowego Oregonu (OSU) wzięło udział 12.360 pstrągów tęczowych (Oncorhynchus mykiss). Jak wiele wcześniejszych badań, nasze studium pokazuje, że do pewnego momentu chlorofil zmniejsza liczbę guzów, ale przy wysokich dawkach sprawia, że problem staje się gorszy. To podważa wiarygodność podejścia stosowanego często podczas badania związków kancerogennych - podkreśla prof. Tammie McQuistan.
      Akademicy z OSU wyspecjalizowali się ostatnio w badaniach na pstrągach. Dają one podobne rezultaty jak testy na gryzoniach, a są tańsze, bo można wdrażać o wiele niższe dawki różnych substancji. Poza tym w eksperymencie zamiast kilkudziesięciu albo co najwyżej kilkuset  osobników można spokojnie uwzględnić kilka, jeśli nie kilkanaście tysięcy.
      W jednej z części badania pstrągi wystawiano na działanie umiarkowanych stężeń znanego karcinogenu, podając im jednocześnie chlorofil. Zmniejszyło to liczbę guzów wątroby o 29-64%, a liczbę guzów żołądka o 24-45%. Kiedy jednak później zastosowano nierealistycznie wysokie stężenie substancji rakotwórczej, chlorofil zwiększył liczbę guzków. Specjaliści z OSU zaznaczają, że zwykłe studium na stosunkowo niewielkiej grupie zwierząt, którym podawano by wysokie dawki związków rakotwórczych, skłoniłoby do wysnucia wniosku, że chlorofil może zwiększać ryzyko wystąpienia guzów u ludzi. Dowody z ich studium pokazują, że to nie do końca prawda.
      Mechanizm działania chlorofilu jest prosty. Wiąże się z karcinogenami w przewodzie pokarmowym, a potem taki kompleks jest po prostu wydalany z organizmu. Centralne założenie wielu innych eksperymentów jest takie, że wyniki uzyskane przy wysokich dawkach karcinogenu odnoszą się także do niższych dawek. Wbrew zwykłym założeniom, rezultaty związane z głównymi badanymi narządami są ściśle zależne od dozy. Wyniki uzyskane przy bardzo wysokich stężeniach i obserwowana przy nich reakcja nowotworowa mogą zatem nie mieć żadnego odniesienia do ludzi.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Niewykluczone, że w przyszłości uszkodzone naczynia krwionośne będą nam naprawiać samonapędzające się mikromaszyny przypominające pająki. Stworzył je Ayusman Sen z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii. W jego wydaniu składają się one z podzielonych na połówki złotą i krzemionkową sfer.
      Sfery o średnicy mniejszej niż jeden mikrometr są napędzane za pomocą dołączonego do połówki z ditlenku krzemu katalizatora Grubbsa. Po umieszczeniu "pająków" w roztworze norbornenu (monomeru) katalizator Grubbsa przyspiesza reakcję metatetycznej polimeryzacji cykloolefin z otwarciem pierścienia (ROMP), w wyniku której z norbornenu powstaje polinorbornen. Ostatecznie wokół złotej połówki znajduje się o wiele więcej monomeru. Wzrost gradientu osmotycznego prowadzi do przepływu rozpuszczalnika na złotą stronę (naukowcy wyliczają, że wskaźnik dyfuzji wzrasta nawet do 70%), co skutkuje wprawieniem sfery w ruch.
      Sen i inni kontrolowali ruch sfer, umieszczając w rogach zbiornika grudki żelu nasączonego norbornenem. W przyszłości Amerykanie chcą opracować mikropająki, które będą napędzane związkami występującymi w ludzkim organizmie, np. glukozą. Sen widzi dla nich różne zastosowania: od sklejania szczelin w ścianie naczyń po wykrywanie nowotworów.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      By zwalczyć malarię, naukowcy stworzyli pozbawione plemników samce. Eksperymentując z Anopheles gambiae, obawiali się, że samice nie będą chciały kopulować ze zmodyfikowanymi genetycznie partnerami, na szczęście wszystko poszło po ich myśli.
      Wypuszczenie wysterylizowanych samców na wolność to obiecujący sposób kontrolowania rozprzestrzeniania malarii w sytuacji, gdy u coraz większej liczby gatunków komarów wykształca się oporność na insektycydy. Każda strategia, która obiera na cel spermę, jest bezpieczna – twierdzi autorka studium Flaminia Catteruccia, entomolog molekularna z Imperial College London.
      Zabieg sterylizowania samców przeprowadzano już wcześniej na innych owadach, np. szkodniku drzew owocowych owocance południówce. Tutaj długo się to jednak nie udawało, ponieważ by uzyskać wysterylizowanego samca, trzeba go napromieniować, a w przypadku komarów wiąże się to z obniżoną sprawnością fizyczną i zdolnością konkurowania z pozostałymi samcami.
      Dodatkowo - ze względu na ograniczoną wiedzę o reprodukcji komarów - nie było wiadomo, jak samice zareagują na zmodyfikowane samce. Brytyjczycy tłumaczą, że np. u muszki owocowej obecność plemników sprawia, że samica przestaje spółkować i składa jaja. Do testów Catteruccia wytworzyła 96 pozbawionych plemników komarów. Zastosowano technikę interferencji RNA (RNAi). Embrionom wstrzykiwano fragmenty RNA, które zaburzały działanie genu kluczowego dla rozwoju jąder. Nie wpływało to na wykształcanie i działanie pozostałych narządów. Pozbawione plemników samce zachowywały się dokładnie tak samo jak te z plemnikami. Nie zauważyliśmy różnic w zakresie zdolności do konkurowania.
      Kopulacja z bezpłodnym samcem w żaden sposób nie oddziaływała na składanie przez samice jaj ani nie skłaniała do odbywania kolejnych aktów płciowych. Około 74% samic kopulujących z wysterylizowanym partnerem wytwarzało jaja (średnio składały ich 58). Dla porównania naukowcy ujawnili, że jaja wytwarzało 83% samic spółkujących z płodnym samcem (średnia liczba jaj wynosiła 49, czyli mniej niż po kontakcie z bezpłodnym komarem).
      Na jakiej podstawie, skoro nie ma plemników, samice stwierdzają, że kopulacja skończyła się sukcesem? Catteruccia podejrzewa, że wskazówką jest obecność płynu nasiennego. Trzeba to jednak będzie potwierdzić w ramach przyszłych badań.
×
×
  • Create New...