Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Mikromagnesy wytwarzane przez bakterie mogą być wykorzystywane do niszczenia guzów nowotworowych. Zespołowi naukowców z Uniwersytetu w Edynburgu, którego pracom przewodniczyła dr Sarah Staniland, udało się ostatnio zwiększyć ich moc. Nanomagnesy bakteryjne są lepsze od produkowanych przez człowieka, ponieważ mają zunifikowane kształty i rozmiary (Nature Nanotechnology).

Na czym miałoby polegać ich niszczycielskie działanie? Najpierw należałoby je wprowadzić w wyznaczone miejsce, a następnie aktywować. Naprowadzanie miałoby charakter magnetyczny; zmiana zwrotu pola magnetycznego prowadziłaby do wytworzenia ciepła i unieszkodliwienia komórek nowotworowych. Badacze wspominają też o innym scenariuszu: dostarczaniu leków bezpośrednio do nowotworowych tkanek.

Bakterie wychwytują żelazo z otoczenia i przekształcają je w rodziny minerałów magnetycznych. Są one zbudowane z tlenku żelaza (magnetyt) lub siarczku żelaza (pirotyn czy greigit) i wyglądają jak miniaturowe struny korali. Mikroorganizmy posługują się nimi jak igłą kompasu, orientując się dzięki temu w środowisku i odnajdując okolice bogate w tlen.

By odkryte zjawisko dało się jakoś wykorzystać w medycynie, konieczne było zwiększenie mocy magnesów. Dlatego też Szkoci hodowali bakterie w środowisku bogatszym w kobalt niż w żelazo. Dodatek tego pierwiastka w magnesach zwiększył ich siłę o 36-45%, co oznacza, że grudki pozostawały dłużej namagnesowane po usunięciu z pola magnetycznego.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Widzę niestety kilka problemów.

 

1. Jak podać bakterie w tak dużej ilości, by były wystarczająco skuteczne, i jednocześnie nie wywołać masywnego stanu zapalnego?

2. To, że do nowotworu dociera więcej krwi, niż do innych tkanek, wcale jeszcze nie oznacza, że natlenowanie tkanki nowotworowej jest lepsze. Wręcz przeciwnie, nowotwory są ogromnymi ogniskami martwiczymi. Gdyby nie to, nie powstawałyby w nich naczynia krwionośne. Z tego powodu stan ciągłego niedotlenienia jest wręcz korzystny z punktu widzenia całego guza.

3. Oczywiście wspomniana w artykule siła magnesu - choć z drugiej strony kto wie, może odpowiednio silny NMR byłby w stanie wytworzyć odpowiednie pole.

4. Bakterie niemal na pewno podawane byłyby w stanie żywym, a więc wciąż pochłaniałyby żelazo. Powstaje sytuacja, w której o pierwiastek ten będą konkurowały: nowotwór, pacjent (który z wysokim prawdopodobieństwem ma już anemię!) i jeszcze do tego bakterie. Współczucia dla pacjenta, który musi przez to przejść...

 

 

Tak ogólnie, co do zastosowania bakterii w onkologii, ciekawostka: już ponad 100 lat temu odkryto, że podanie prosto do guza prątków gruźlicy lub ich lizatu (tzn. produktu rozkładu) jest w stanie skutecznie wyleczyć do 30% pacjentów. Próby jednak zawieszono w związku z ogromną toksycznością i dużym ryzykiem związanym z rozległym stanem zapalnym. Może i jest to jakaś droga, ale prawdę mówiąc ciężko mi wyobrazić sobie taką terapię. Myślę, że lepsze mogłyby być np. intensywnie "napakowane żelazem" białka albo inne nośniki z przyłączonym lekiem. No, ale czekam na następne badania - miejmy nadzieję, że jestem w błędzie :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Chyba sie nie mylisz - to jest kolejna próba szukania jakiegoś poręcznego nośnika dla transportu magnesów (czy jakiegokolwiek innego zabójczego konia trojańskiego) do guza. A może nawet nie próba, tylko domysł?

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
      Podczas syntezy grafenu wykorzystuje się proces chemicznej redukcji tlenku grafenu (GO). Wymaga on wystawienia GO na działanie hydrazyny. Ten sposób produkcji ma jednak poważne wady, które czynią jego skalowanie bardzo trudnym. Opary hydrazyny są bowiem niezwykle toksyczne, zatem produkcja na skalę przemysłową byłaby niebezpieczna zarówno dla ludzi jak i dla środowiska naturalnego.
      Naukowcy z japońskiego Uniwersytetu Technologicznego Toyohashi zaprezentowali bezpieczne, przyjazne dla środowiska rozwiązanie problemu. Zainspirowały ich wcześniejsze badania wskazujące, że tlenek grafenu może działać na bakterie jak akceptor elektronów. Wskazuje to, że bakterie w procesie oddychania lub transportu elektronów mogą redukować GO.
      Japońscy uczeni wykorzystali mikroorganizmy żyjące na brzegach pobliskiej rzeki. Badania przeprowadzone przy wykorzystaniu zjawiska Ramana wykazały, że obecność bakterii rzeczywiście doprowadziła do zredukowania tlenku grafenu. Zdaniem Japończyków pozwala to na opracowanie taniej, bezpiecznej i łatwo skalowalnej przemysłowej metody produkcji grafenu o wysokiej jakości.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pasożytnicze osy (parazytoidy) składają jaja wewnątrz różnych organizmów, m.in. mszycy burakowej (Aphis fabae). Okazuje się jednak, że wprowadzając do środka jaja, mogą też nieświadomie zaszczepić ofiarę na swój własny gatunek. Nakłuwając powłoki ciała różnych pluskwiaków, przenoszą bowiem między nimi bakterie symbiotyczne, które zabijają larwy os.
      Korzystne dla mszyc bakterie Hamiltonella defensa czy Regiella insecticola są najczęściej przekazywane z matki na potomstwo, możliwe jest jednak rozpowszechnianie wśród niespokrewnionych osobników. Jedna z dróg to transfer między partnerami seksualnymi. Teraz szwajcarscy naukowcy Lukas Gehrer i Christoph Vorburger wykazali, że nakłuwając najpierw nosiciela bakterii, a potem mszycę pozbawioną fakultatywnych endosymbiontów, pasożytnicze osy rozprowadzają pożyteczne mikroorganizmy również w pokoleniach pluskwiaków, które rozmnażają się przez dzieworództwo.
      Gehrer i Vorburger pozwolili dwóm gatunkom parazytoidów zaatakować najpierw A. fabae z endosymbiontami, a później grupę niewyposażoną w mikrosojuszników. Osy nakłuwały wiele mszyc. Przeżyło tylko 38%; 9% przejęło przenoszone przez osy bakterie.
      Panowie tłumaczą, że pokładełko samicy (narząd do składania jaj) wydaje się działać jak brudna igła. Z wiadomych względów transfer endosymbiontów jest niekorzystny z punktu widzenia os, niewykluczone więc, że wykształciły one jakieś mechanizmy zabezpieczające przed tym mechanizmem. Pozwoliłoby to wyjaśnić, czemu zachodzi on tak rzadko.
      Szwajcarzy testowali też ektopasożytnicze roztocze, ale nie zauważyli, by w jakikolwiek sposób przyczyniały się one do poziomej transmisji endosymbiotycznych bakterii, których obecność stwierdzano za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR). Podczas eksperymentów osy wylęgające się z mszyc zainfekowanych bakteryjnymi endosymbiontami nie przenosiły ich na żywicieli swojego potomstwa.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Poziomy transfer genów (HGT), czyli przechodzenie genów między organizmami, występuje często wśród prokariontów (stąd m.in. bierze się lekooporność bakterii). Ponieważ jeszcze niedawno wydawało się, że w przypadku zwierząt czy roślin zdarza się to naprawdę rzadko, stąd zdziwienie naukowców badających korniki Hypothenemus hampei. Okazało się bowiem, że w jakiś sposób pozyskały od bakterii zamieszkujących ich przewód pokarmowy gen białka umożliwiającego rozkładanie cukrów z owoców kawy.
      Analizując geny owada, amerykańsko-kolumbijski zespół natrafił na jeden szczególny - HhMAN1. Szczególny, ponieważ zwykle nie występuje u owadów i odpowiada za ekspresję mannanazy (enzymu umożliwiającego rozkład mannanów, składników drewna, a także roślin jednorocznych oraz nasion, w tym kawowca).
      Jako że HhMAN1 występuje często u bakterii, akademicy zaczęli przypuszczać, że kornik "pożyczył" sobie gen właśnie od nich. Ich hipoteza jest tym bardziej prawdopodobna, że HhMAN1 otaczają transpozony, a więc sekwencje DNA, które mogą się przemieszczać na inną pozycję w genomie tej samej komórki lub do innego organizmu.
      Dysponując mannanazą, korniki mogą składać jaja w owocach kawy, a wylęgającym się larwom nie brakuje pożywienia. Rekombinowana mannanaza hydrolizuje podstawowy polisacharyd zapasowy jagód kawy galaktomannan. HhMAN1 występuje u wielu populacji kornika, co sugeruje, że HGT miało miejsce przed radiacją ewolucyjną i ekspansją owadów z zachodniej Afryki do Azji i Ameryki Południowej.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Rozpoczynając atak na bakterie, bakteriofagi nakłuwają je za pomocą kurczliwego białka. Ponieważ jest ono mikroskopijne, długo nie wiedziano, jak działa i jest zbudowane. Teraz odkryto, że na jego czubku tkwi pojedynczy atom żelaza, utrzymywany w miejscu przez 6 aminokwasów.
      Biofizyk Petr Leiman z Politechniki Federalnej w Lozannie podkreśla, że sporo wiadomo o namnażaniu bakteriofagów, ale już nie o początkowych etapach zakażania ofiar. Stąd pomysł na eksperymenty z dwoma bakteriofagami P2 i Φ92, które atakują pałeczki okrężnicy (Escherichia coli) oraz bakterie z rodzaju Salmonella.
      Naukowcy odnaleźli w przeszłości gen odpowiedzialny za tworzenie białkowego "szpikulca" P2, teraz udało się to w odniesieniu do Φ92. W kolejnym etapie badań Szwajcarzy wyprodukowali oba białka i przekształcili je w kryształy. Dzięki temu do określenia budowy protein mogli się posłużyć krystalografią rentgenowską (promienie rentgenowskie ulegają dyfrakcji na kryształach, a wiązki ugięte rejestruje się za pomocą liczników, ewentualnie błony fotograficznej).
      Mimo że uważano, że krystalografia rozwieje wszelkie wątpliwości związane ze strukturą kurczliwego białka wirusów, tak się jednak nie stało. Podczas prób zrekonstruowania "szpikulca" na podstawie dyfraktogramu okazało się, że brakuje najważniejszego elementu - czubka. Akademicy zmodyfikowali więc gen bakteriofagów w taki sposób, by produkowana była tylko część białka stanowiąca czubek. Po kolejnej krystalografii rentgenowskiej określono wreszcie, jak wygląda i pod mikroskopem elektronowym wykonano zdjęcie dokumentujące przebieg nakłuwania błony zewnętrznej bakterii Gram-ujemnych.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zeszłoroczne trzęsienie ziemi w Japonii spowodowało uwolnienie z płyty oceanicznej pióropusza metanu. Wraz z gazem uniosły się żyjące w płytach i nieco wyżej w kolumnie wody mikroorganizmy. Pojawiła się charakterystyczna mleczna chmura (Scientific Reports).
      Trzydzieści sześć dni po trzęsieniu zespół doktora Shinsuke Kawagucciego z Japońskiej Agencji Nauk Morsko-Lądowych i Technologii (JAMSTEC) pobrał w 4 punktach wzdłuż Rowu Japońskiego próbki wody z głębokości do 5,7 km; w pobliżu znajdowało się epicentrum z 11 marca. Chmura mierzona od najniższego punktu rowu miała ok. 500 km długości, 400 km szerokości i 1,5 km wysokości. Gdy Kawagucci wrócił po 98 dniach od kataklizmu, nadal tam była. Stwierdzono, że stężenie metanu w chmurze było 20-krotnie wyższe niż w wodzie przed trzęsieniem.
      Ponieważ w CH4 występował izotop węgla pasujący do izotopu wykrytego wcześniej podczas badań wiertniczych rowu, metan musiał pochodzić z rejonów położonych głęboko pod dnem.
      Próbki wody badano nie tylko pod kątem stężenia metanu, ale i obecności RNA mikroorganizmów. Okazało się, że 36 dni po trzęsieniu na głębokości 5 km było 7-krotnie więcej bakterii i archeonów niż wcześniej. Po 98 dniach poziom mikroorganizmów wrócił z grubsza do normy, ale nadal wykrywano gatunki występujące w płytach oceanicznych.
×
×
  • Create New...