Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Chińscy naukowcy donoszą, że atrament mątw zawiera nanocząstki, które znacząco hamują rozwój guzów nowotworowych u myszy. Nanocząstki te składają się głównie z melaniny oraz aminokwasów, monosacharydów i metali. Uczeni wykazali, że zmieniają one działanie układu odpornościowego, a w połączeniu z naświetlaniem pozwalają niemal całkowicie zahamować jego wzrost.

Artykuł o właściwościach atramentu mątw został opublikowany na łamach ACS Nano przez grupę naukową, na której czele stali Pang-Hu Zhou i Xian-Zheng Zhang z Uniwersytetu Wuhan.

Odkryliśmy, że naturalne nanocząstki atramentu mątw charakteryzują się dobrą biokompatybilnością i mogą wspomagać jednocześnie immunoterapię i terapię fototermiczną guzów nowotworowych. Nasze osiągnięcia mogą zainspirować kolejne badań nad zastosowaniem w medycynie naturalnych materiałów, mówi Zhang.

Immunoterapia przeciwnowotworowa polega na stymulowaniu układu odpornościowego do walki z nowotworem. Jedna ze strategii polega na zaangażowaniu leukocytów. Makrofagi to główny rodzaj leukocytów występujących w niektórych guzach. Dzielą sę one na dwa fenotypy: M1 i M2. Fenotyp M1 niszczy komórki nowotworowe w procesie fagocytozy oraz aktywowania komórek T. Z kolei fenotyp M2 wycisza działanie układu odpornościowego, pozwalając guzowi na wzrost. W guzach nowotworowych liczba M2 jest niemal zawsze większa niż liczba M1.

W ostatnich czasach naukowcy pracują nad molekułami i przeciwciałami, które zamieniałyby makrofagi M2 w M1. Jednocześnie projektują też nanocząstki, które, pod wpływem promieniowania, niszczą komórki nowotworowe w procesie ablacji termicznej. Jednak uzyskanie takich nanocząstek jest kosztowne i skomplikowane. Z tego też względu niektórzy badacze zaczęli poszukiwać odpowiednich nanocząstek w naturze. Zauważono już, że pożądane właściwości wykazują niektóre bakterie i glony.

Teraz chińscy naukowcy informują, że do leczenia nowotworów można wykorzystać nanocząstki z atramentu mątw. Po potwierdzeniu ich biokompatybilności naukowcy przeprowadzili serię eksperymentów zarówno in vitro, jak i in vivo. Podczas badan in vitro zauważono, że potraktowanie nanocząstek promieniowaniem w bliskiej podczerwieni zabiło niemal 90% komórek guza.

W czasie badań na myszach nanocząstki działały skutecznie zarówno same, jak i w połączeniu z promieniowaniem. Promieniowanie poprawiało skuteczność zwalczania guzów. Badania obrazowe wykazały, że u myszy leczonych nanocząstkami z atramentu dochodziło do znacznie mniejszej liczby przerzutów, a połączenie nanocząstek i promieniowania niemal całkowicie hamowało rozwój guza.

Po przeprowadzeniu analizy genetycznej zidentyfikowano 194 geny, które w różny sposób były powiązane z oddziaływaniem nanocząstek na guza. Znaleziono też szlak sygnałowy, odpowiedzialny za zamianę makrofagów M2 w M1. Prowadził on nie tylko do zwiększonej fagocytozy komórek nowotworowych, ale również stymulował układ odpornościowy do innych działań, z których wiele odgrywało rolę w powstrzymaniu wzrostu guza.


« powrót do artykułu

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

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Komórki nowotworowe mają olbrzymią zdolność do zyskiwania odporności na chemioterapię. Na przykład wrażliwe na terapie blokujące hormony komórki raka prostaty mogą zmienić się w takie, które do wzrostu nie potrzebują hormonu. To jeden z powodów, dla których tak trudno jest leczyć nowotwory. Naukowcom udało się właśnie dotrzeć do źródła tej wysokiej plastyczności komórek nowotworowych.
      Taki wysoko plastyczny stan komórek to źródło heterogeniczności guzów, mówi główny autor badań Tuomas Tammela ze Sloan Kettering Institute (SKI). To rodzaj zatłoczonego skrzyżowania z wieloma drogami. Gdy komórka chce zmienić swoją identyfikację, przechodzi w ten właśnie stan.
      Jak czytamy w pracy Emergence of a High-Plasticity Cell State during Lung Cancer Evolution, ewolucja guza z pojedynczej komórki do złośliwej heterogenicznej tkanki wciąż jest słabo rozumiana. W niniejszej pracy opisujemy transkryptomy pojedynczych komórek nowotworu płuc genetycznie zmodyfikowanej myszy w siedmiu stadiach rozwoju choroby, od przednowotworowej hiperplazji po gruczolakoraka.
      Te wysoce plastyczny stan komórki to coś zupełnie nowego. Gdy go odkryliśmy, nie wiedzieliśmy, z czym mamy do czynienia. Tak bardzo różnił się on od wszystkiego, co widzieliśmy. Ani nie wygląda to jak normalne komórki płuc, z których powstaje nowotwór, ani nie wygląda to jak komórki nowotworowe. Ten obserwowany przez nas stan ma zmieszane cechy komórek macierzystych listków zarodkowych, komórek macierzystych tkanki chrzęstnej, a nawet komórek nerek, wyjaśnia doktor Jason Chan.
      Bliższe badania wykazały, że stan wysokiej plastyczności pojawia się przez cały czas ewolucji i wzrostu guza. Komórki macierzyste są niezwykle ważne podczas rozwoju zarodkowego i dla naprawy tkanek. Wielu specjalistów uważa, że nowotwory biorą się ze szczególnego rodzaju nowotworowych komórek macierzystych. Jednak Tammela i jego zespół nie sądzą, by wspomniane wysoko plastyczne komórki były komórkami macierzystymi. Nie są one bowiem obecne na samym początku wzrostu guza. Pojawiają się później. Gdy porównaliśmy wzorce ekspresji genów tych wysoce plastycznych komórek z normalnymi komórkami macierzystymi oraz znanymi nowotworowymi komórkami macierzystymi, to nic sie nie zgadzało. Wszystko wyglądało całkowicie inaczej, stwierdza Tammela.
      Zespół Tammeli, w skład którego wchodzili też naukowcy z Koch Institute for Integrative Cancer Research na MIT oraz Klarman Cell Observatory z Broad Institute, uważa, że to ten wysoce plastyczny stan komórkowy (HPCS) jest powiązany z niską przeżywalnością nowotworów u ludzi i wykazuje odporność na chemioterapię u myszy. Nasz model może wyjaśnić, dlaczego niektóre komórki nowotworowe są odporne na chemioterapię i nie posiadają możliwej do zidentyfikowania bazy genetycznej odpowiedzialnej za tę odporność, mówi Chan.
      Naukowcy nie wykluczają, że możliwe będzie zwalczanie nowotworów łącząc obecne leki do chemioterapii ze środkami biorącymi na cel wysoce plastyczne komórki.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Po przeanalizowaniu danych z 10 krajów, w tym z Chin, Niemiec, Francji, Włoszech, USA, Szwajcarii czy Korei Południowej, naukowcy doszli do wniosku, że istnieje silna korelacja pomiędzy niedoborami witaminy D a odsetkiem zgonów na COVID-19. Okazało się, że w krajach o wysokim odsetku zgonów, jak Włochy, Hiszpania czy Wielka Brytania, pacjenci mieli niższy poziom witaminy D niż pacjenci w innych krajach.
      Naukowcy ostrzegają jednak, że nie oznacza to, że należy brać suplementy, tym bardziej, jeśli nie mamy stwierdzonych niedoborów tej witaminy. Uważam, że ludzie powinni wiedzieć, iż niedobory witaminy D mogą odgrywać rolę w śmiertelności, ale nie oznacza to, że każdy powinien ją zażywać, mówi główny autor badań, profesor Vadim Backman z Northwestern University. Ta kwestia wymaga dalszych badań i mam nadzieję, że nasza praca zainspiruje kogoś do ich podjęcia. Nasze badania mogą też wskazywać na jeden z mechanizmów zgonów. Jeśli zostanie on potwierdzony, być może przyda się to podczas leczenia, dodaje uczony.
      Backman i jego zespół postanowili przyjrzeć się poziomowi witaminy D, gdyż stwierdzili, że istnieje trudna do wyjaśnienia różnica odsetka zgonów pomiędzy poszczególnymi krajami. Sugerowano, że może mieć to związek z poziomem opieki zdrowotnej, liczbą wykonanych testów, rozkładem grup wiekowych czy istnieniem różnych szczepów koronawirusa. Jednak Backman podchodził do tego sceptycznie. Nie wydaje się, by któryś z tych czynników odgrywał znaczącą rolę. System opieki zdrowotnej w północnych Włoszech jest jednym z najlepszych na świecie, a różnice w odsetkach zgonów widać nawet w tych samych grupach wiekowych. Są oczywiście duże różnice pomiędzy liczbą wykonywanych testów, jednak różnice w odsetku zgonów utrzymują się nawet gdy popatrzymy na kraje, które testują tyle samo, dodaje. Zauważyliśmy jednak istnienie silnej korelacji pomiędzy witaminą D a odsetkiem zgonów, mówi Backman.
      Po analizie ogólnodostępnych danych naukowcy odkryli, że istnieje silny związek pomiędzy poziomem witaminy D a występowaniem burzy cytokinowej, czyli uogólnionego stanu zapalnego spowodowanego nadmierną reakcją układ odpornościowego, oraz pomiędzy poziomem witaminy D a odsetkiem zgonów.
      Burza cytokinowa może poważnie uszkodzić płuca, doprowadzić do zespołu ostrej niewydolności oddechowej i zgonu pacjenta, mówi doktor Ali Daneshkhah, główny autor artykułu, który opublikowano w medRxiv. Wydaje się, że właśnie to zabija większość pacjentów z COVID-19, a nie bezpośrednie uszkodzenie płuc przez wirusa. Chorzy umierają z powodu chybionego ataku ich własnego układu odpornościowego, dodaje.
      Backman mówi, że dzięki prawidłowemu poziomowi witaminy D nasz układ odpornościowy nie tylko lepiej działa, ale też z mniejszym prawdopodobieństwem stanie się nadmiernie reaktywny. Korelacja pomiędzy witaminą D a odsetkiem zgonów na COVID-19 jest bardzo silna. Nie zapobiegłoby to zarażeniu, ale mogłoby zmniejszyć liczbę komplikacji i zapobiec zgonom wśród chorych .
      Zdaniem uczonego, może to też wyjaśniać, dlaczego dzieci praktycznie nie umierają na COVID-19. Mają one bowiem nie w pełni wykształcony swoisty układ odpornościowy, który stanowi drugą linię obrony organizmu i który ma większą tendencję do nadmiernego reagowania. Dzieci polegają głównie na odpowiedzi immunologicznej nieswoistej. To może wyjaśniać mniejszy odsetek zgonów w tej grupie.
      Backman podkreśla, że nie należy na własną rękę przyjmować suplementów z witaminą D, gdyż może mieć to negatywne skutki uboczne. Konieczne są też dalsze badania, by stwierdzić, czy rzeczywiście witamina D może chronić przed komplikacjami w przypadku zachorowania na COVID-19.
      Trudno powiedzieć, jaka dawka witaminy D byłaby pomocna w przypadku COVID-19. Wiadomo, że niedobór witaminy D jest szkodliwy i że łatwo można go uzupełnić prawidłową suplementacją, dodaje uczony.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wydaje się, że spożywanie zbyt dużych ilości soli negatywnie wpływa na możliwość obrony organizmu przed bakteriami. Takie wnioski płyną z badań przeprowadzonych na myszach i 10 ochotnikach. Autorzy badań, Christian Kurts i jego zespół ze Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn, wykazali, że myszy, w których diecie znajdowała się wysoka zawartość soli, gorzej radziły sobie z infekcją nerek spowodowaną przez E. coli oraz ogólnoustrojową infekcją Listeria monocytogenes. To bardzo zjadliwy patogen, wywołujący niebezpieczne zatrucia pokarmowe.
      Po badaniach na myszach rozpoczęto badania na 10 zdrowych ochotnikach w wieku 20–50 lat. Najpierw sprawdzono, jak w walce z bakteriami radzą sobie ich neutrofile. Następnie badani przez tydzień spożywali dodatkowo 6 gramów soli dziennie. Po tygodniu porównano działanie ich neutrofili. Okazało się, że w każdym przypadku radziły sobie one gorzej niż przed badaniem.
      Naukowcy nie sprawdzali, jak sól wpływa na zdolność organizmu do obrony przed wirusami.
      Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) zaleca, by dzienna dawka spożywanej soli nie przekraczała 5 gramów dziennie. Tymczasem przeciętny Polak każdego dnia spożywa średnio 10 gramów soli.
      Naukowcy sądzą, że sól na dwa sposoby upośledza zdolność układu odpornościowego do walki z bakteriami. Po pierwsze, gdy spożywamy za dużo soli uwalniane są hormony, które pomagają ją wydalić. Wśród tych hormonów znajdują się glukokortykoidy, o których wiadomo, że tłumią układ odpornościowy. Ponadto niemieccy badacze zauważyli, że gdy mamy w organizmie dużo soli, w naszych nerkach gromadzi się mocznik, a ten zaburza pracę neutrofilów.
      Wyniki badań zostały opublikowane na łamach Science Translational Medicine.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Australijscy naukowcy, w tym pochodząca z Polski profesor Katherine Kedzierska, szczegółowo opisali, w jaki sposób układ odpornościowy zwalcza COVID-19. Uczeni zidentyfikowali cztery typy komórek, które biorą udział w odpowiedzi immunologicznej na obecność koronawirusa SARS-CoV-2. Dzięki zrozumieniu, w jaki sposób układ odpornościowy walczy z wirusem, łatwiej będzie opracować szczepionkę oraz metody leczenia.
      W artykule, opublikowanym na łamach Nature, czytamy: 47-letnia kobieta z Wuhan zgłosiła się na wydział ratunkowy szpitala w Melbourne. Cztery dni wcześniej pojawiły się u niej objawy takie jak apatia, suchy kaszel, ból gardła, ból w klatce piersiowej, łagodne duszności i gorączka. Kobieta przyjechała z Wuhan do Australii 11 dni wcześniej. Nie miała kontaktu z targiem rybnym ani ze znanymi przypadkami COVID-19. Poza tym była zdrowa, nie paliła papierosów, nie przyjmowała żadnych leków. W chwili przyjęcia na oddział jej temperatura wynosiła 38,5 stopnia Celsjusza, puls 120 uderzeń na minutę, ciśnienie krwi 140/88 mm Hg, oddech 22 na minutę, a saturacja krwi 98%.
      Testy wykonywane w ciągu kolejnych dni wykazywały obecność SARS-CoV-2. Kobieta zgodziła się na przeprowadzenie u niej testów klinicznych. W izolacji spędziła 7 dni i została wypisana do domu, gdyż od 4. dnia pobytu dni nie wykryto u niej obecności wirusa. W przebiegu choroby pojawiały się u niej objawy od łagodnych po średnio poważne. Dwa dni po wypisaniu ze szpitala objawy choroby ustąpiły. Leczenie polegało na podawaniu jej dożylnie płynów. Nie stosowano żadnych antybiotyków, sterydów ani środków przeciwwirusowych.
      W czasie, gdy kobieta przebywała w szpitali, kilkukrotnie pobierano jej krew i poddawano ją szczegółowej analizie. Uczeni przyglądali się zachowaniu komórek wydzialających przeciwciała (ASC), pomocniczych komórek T (TFH) oraz aktywowanych limfocytów T CD4+ i T CD8+, a także przeciwciał IgM i IgG.
      Okazało się, że 7. i 8. dnia od pojawienia się objawów u pacjentki doszło do szybkiego wzrostu liczby ASC i TFH. Wzrost TFH zaobserwowano też 9. dnia, a poziom wspomnianych komórek był wciąż u niej podwyższony w czase rekonwalescencji w 20. dniu po pojawieniu się objawów. W podobnym czasie zwiększyły się też populacje T CD8+ i T CD4+. Sposób w jaki organizm walczy z koronawirusem SARS-CoV-2 jest więc podobny do sposobu walki z grypą typu A i B oraz koronawirusem HCoV-229e. Jest jednak inny niż podczas walki z wysoce śmiertelną ptasią grypą H7N9.
      Nasze badania pozwalają lepiej zrozumieć rozmiar i kinetykę odpowiedzi immunologicznej w czasie COVID-19 o łagodnym przebiegu. Nasza pacjentka nie doświadczyła komplikacji ze strony układu oddechowego, nie wymagała suplementacji tlenem i została wypisana ze szpitala w ciągu tygodnia. Przedstawiamy tutaj dowody, że jeszcze przed ustąpienie objawów doszło do zaangażowania komórek układu odpornościowego ASC, TFH, T CD4+ i T CD8+ oraz przeciwciał IgM i IgG. Uważamy że te parametry immunologiczne należy sprawdzić u dużej grupy pacjentów z COVID-19 o różnym przebiegu. Badania takie pozwolą stwierdzić, czy na podstawie tego typu danych można przewidzieć rozwój choroby oraz opracować metody leczenia pozwalające na złagodzenie jej przebiegu oraz czy informacje takie będą przydatne w opracowaniu szczepionek, czytamy na łamach Nature.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Bifidobacteria - bakterie mikrobiomu - akumulują się w guzach nowotworowych i zwiększają skuteczność immunoterapii u myszy. Wyniki, które opisano na łamach Journal of Experimental Medicine (JEM), sugerują, że w przyszłości leczenie chorych onkologicznie tymi bakteriami może zwiększyć ich reakcję na terapię przeciwciałami anty-CD47.
      Obecność CD47 na komórkach nowotworowych hamuje ich fagocytozę. Hamowanie tego białka mogłoby pozwolić układowi odpornościowemu pacjenta zaatakować i zniszczyć guz. Obecnie przeciwciała anty-CD47 są testowane w ramach licznych testów klinicznych. Badania na myszach laboratoryjnych dawały jednak mieszane rezultaty: niektóre gryzonie reagowały na terapię, inne nie.
      By ustalić, czy skuteczność terapii zależy od mikrobiomu jelitowego myszy, naukowcy UT Southwestern i Uniwersytetu w Chicago posłużyli się myszami typu dzikiego z 2 instytucji: Jackson Laboratory (Jax) i Taconic Biosciences (Tac); wcześniej zauważono, że mają one unikatową mikroflorę jelitową, która przyczynia się do unikatowych sygnatur immunologicznych.
      Amerykanie zaobserwowali, że myszy Jax z guzem reagowały na blokadę CD47, a myszy Tac nie. Chcąc ustalić, czy reakcja na immunoterapię anty-CD47 zależy do mikroflory jelitowej, naukowcy kohodowali wszystkie zwierzęta przez 3 tygodnie. Okazało się, że później obie grupy podobnie odpowiadały na blokadę CD47. To pokazuje, że transfer bakterii komensalnych od myszy reagujących (Jax) - oralnie albo przez kontakt fizyczny - pozwala uzyskać reakcje przeciw guzowi u gryzoni wcześniej niereagujących.
      W kolejnym etapie eksperymentu przed zaszczepieniem guza myszom Jax i Tac podano koktajl z antybiotyków. Stwierdzono, że myszy Jax nie reagowały na terapię anty-CD47.
      By w jeszcze inny sposób potwierdzić znaczenie mikrobiomu, Amerykanie wykorzystali myszy nieposiadające flory bakteryjnej, tzw. myszy akseniczne (ang. germ free mice, GF). One także nie reagowały na terapię przeciwciałami anty-CD47.
      Podanie antybiotyków wpływało na społeczności bakteryjne z różnych części organizmu. Antynowotworowa skuteczność immunoterapii anty-CD47 bazuje zaś na niemal całkowitej blokadzie CD47 w mikrośrodowisku guza (chodzi o wyłączenie oddziaływań systemowych i ograniczenie ich do mikrośrodowiska guza). By określić lokalizację antynowotworowych oddziaływań bakterii wchodzących w interakcję z blokadą CD47, zespół podawał więc niewielkie dawki antybiotyków bezpośrednio do tkanki guza. Doguzowe iniekcje zmniejszały skuteczność terapii anty-CD47 u reagujących wcześniej myszy.
      Bifidobacteria migrują do guzów i aktywują szlak zależny od STING (STING, od ang. stimulator of interferon genes, to białko stymulujące geny interferonu). Skutkuje to produkcją cząsteczek sygnałowych i aktywacją komórek odpornościowych. W połączeniu z terapią anty-CD47 te aktywowane komórki mogą atakować i niszczyć otaczający guz.
      Ekipa podkreśla, że gdy u myszy niereagujących zastosowano suplementację bifidobakteriami, leczenie anty-CD47 stało się skuteczne. Warto przypomnieć, że wcześniejsze badania zademonstrowały, że Bifidobacteria wpływają korzystnie na chorych z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego.
      Nasze studium pokazuje, że kolonizując guz, specyficzni reprezentanci mikrobiomu jelitowego zwiększają przeciwnowotworową skuteczność terapii anty-CD47. Podanie specyficznych gatunków bakterii albo ich opracowanych w laboratorium wersji może być nową strategią modulowania różnych [form] immunoterapii - podkreśla Yang-Xin Fu.
      Nasze wyniki otwierają nową ścieżkę badań nad wpływem bakterii z guzów. Mogą pomóc w wyjaśnieniu, czemu niektórzy pacjenci nie reagują na immunoterapię - podsumowuje Ralph R. Weichselbaum.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...