Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Grupa badaczy z pięciu amerykańskich uczelni zdefiniowała proteom śliny, czyli pełny spis białek wchodzących w jej skład. Zawiera ona aż 1116 różnych protein, z których wiele może za kilka-kilkanaście lat znaleźć rutynowe zastosowanie w diagnostyce.

Ślinę pobierano bezpośrednio z gruczołów, by uniknąć zanieczyszczenia białkami pochodzącymi z pożywienia oraz wytwarzanymi przez bakterie. Aż dwadzieścia procent wykrytych białek wchodzi także w skład krwi. Pozwala to przypuszczać, że w niedalekiej przyszłości analiza próbki pobranej z jamy ustnej będzie mogła w niektórych sytuacjach zastąpić nieprzyjemne dla wielu pacjentów wkłuwanie się do żyły.

Do badania pobrano ślinę od dwudziestu trzech zdrowych kobiet i mężczyzn. Reprezentowali oni różne grupy etniczne, dzięki czemu uzyskane wyniki można z większym prawdopodobieństwem odnieść do całej ludzkości. Analizy dokonano za pomocą techniki zwanej spektroskopią masową, co pozwoliło na zbadanie wielkości białek oraz ich ładunku elektrycznego. Następnie uzyskane wyniki porównano z proteomem ludzkiej krwi oraz łez.

Badania wykonane przez Amerykanów pozwalają przypuszczać, że już niedługo w procesie wykrywania niektórych chorób będzie można uniknąć pobierania krwi. Używanie do badania śliny ma kilka istotnych zalet. Można je wykonać samodzielnie, jest szybsze i wygodniejsze, a także bezpieczniejsze - ryzyko infekcji spada do minimum.

Naukowcy wymieniają kilka chorób, które już dziś można zdiagnozować z użyciem wspomnianego testu. Jego skuteczność potwierdzono dotychczas eksperymentalnie w wykrywaniu białek związanych z chorobami Parkinsona, Alzheimera i Huntingtona (ciężka, postępująca nieuchronnie degeneracja neuronów). Kilka innych testów, opartych o wykrywanie odpowiednich przeciwciał, pozwala już dziś wykryć nosicielstwo takich wirusów, jak HIV czy wirus zapalenia wątroby typu B. Badacze nie poprzestają jednak na tym - wierzą, że za kilka lat z użyciem podobnych analiz będzie można przewidywać ryzyko zapadnięcia na choroby cywilizacjne, np. choroby serca, nowotwory oraz cukrzycę.

Związany z projektem naukowiec, Fred Hagen, tłumaczy znaczenie odkrycia jego zespołu: Wyobrażamy sobie, jak w przyszłości pacjent pluje do probówki, a my szukamy w niej np. proteiny potwierdzającej obecność raka piersi. Pobranie materiału do badania jest bardzo proste, potencjalnie można je wykonać nawet we własnym domu. Apeluje też do środowiska naukowego: Opublikowaliśmy nasze wyniki, bo oczekujemy, że poszczególne grupy badawcze będą wybierały grupy chorób i analizowały przydatność badania śliny jako nowej, skutecznej metody diagnostycznej. Nam, pacjentom, pozostaje trzymanie kciuków za powodzenie dalszych badań.

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
      Nowe badania nad HIV ujawniły istnienie obiecującego celu dla leków zwalczających patogen. Z artykułu opublikowanego na łamach Science dowiadujemy się, że informacja genetyczna wirusa może być odczytywana przez komórkę na dwa różne sposoby. W wyniku tego komórka tworzy dwa rodzaje RNA, a naukowcy wiedzą, co odpowiada za utrzymanie równowagi między nimi.
      Odkrycia dokonano w laboratorium profesora Michaela Summersa z University of Maryland, który od dziesięcioleci bada wirusa HIV.
      To funkcjonalne zróżnicowanie jest zasadniczym elementem dla możliwości replikacji wirusa. Wirus musi utrzymać równowagę pomiędzy tymi dwiema formami RNA, mówi główny autor badań, doktor Joshua Brown. Od dziesięcioleci naukowcy wiedzieli o istnieniu tych dwóch różnych form strukturalnych RNA wirusa HIV. Nie było jednak wiadomo, co odpowiada za utrzymanie między nimi równowagi.  Nasze odkrycie, wskazujące że czynnikiem odpowiedzialnym jest pojedynczy nukleotyd, ma olbrzymie znaczenie dla naszego zrozumienia działania wirusa.
      Naukowiec stwierdza, że możemy sobie teraz wyobrazić opracowanie leku, który zmienia informację genetyczną wirusa w jednym specyficznym miejscu i zmienia ją tak, że dochodzi do produkcji tylko jednego rodzaju RNA, co – teoretycznie – powinno zapobiec rozprzestrzenianiu się infekcji.
      Testujemy obecnie różnie molekuły, które mogłyby zaburzać równowagę pomiędzy obiema formami RNA i potencjalnie byłyby użyteczne w terapii HIV, dodaje inny z autorów badań, Issac Chaudry.
      Dzięki badaniom naukowym w ciągu ostatnich dziesięcioleci AIDS ze śmiertelnej choroby stało się chorobą chroniczną. Można ją kontrolować. Wymaga to jednak przyjmowania leków przez całe życie. Co gorsza, jako, że wirus HIV ulega bardzo szybkim mutacjom, pacjenci najczęściej przyjmują wiele leków jednocześnie. Gdyby bowiem przyjmowali jeden, szybko mogłoby się okazać, że wirus zdołał się uodpornić na jego działanie. Przyjmowanie koktajlu leków jest uciążliwe, wymaga ciągłego nadzoru, nie jest obojętne dla organizmu i jest obarczone dodatkowym ryzykiem w przypadku osób cierpiących na inne schorzenia.
      Nowe badania niosą ze sobą nową nadzieję, gdyż obszar informacji genetycznej wirusa, na którym skupili się naukowcy, zmienia się znacznie wolniej niż inne jej miejsca. Zatem jest większa szansa, że lek, który atakuje to miejsce wirusowego RNA będzie działał dłużej. Co więcej, niewykluczone, że wystarczy ten jeden lek. Jeśli bierzesz na cel region, który nie ulega zmianom, możesz potencjalnie korzystać z jednego tylko leku. To zaś może oznaczać mniej skutków ubocznych oraz być lepszym rozwiązaniem dla osób z różnymi innymi schorzeniami, wyjaśnia Aishwarya Iyer.
      Za każdym razem, gdy opracowywany jest nowy lek zwalczających HIV, znacząco rosną szanse, że jest to lek, który będzie świetnym rozwiązaniem dla kolejnej grupy pacjentów. Ponadto wyniki badań nad HIV niejednokrotnie przekładają się na inne badania. Niektóre z takich badań położyło podwaliny pod nasze obecne rozumienie koronawirusów, mówi Hannah Carter. Wszystko, czego dowiadujemy się o HIV ma znaczenie dla całej wirologii.
      To jednak nie wszystko. Fakt, że różnica w pojedynczym nukleotydzie może zmieniać strukturę i funkcjonowanie RNA składającego się z tysięcy nukleotydów, otwiera całkiem nowe pole badawcze w biologii komórek. Możliwe przecież, że i u ssaków istnieją geny, które działają w podobny sposób i cały mechanizm nad którym obecnie pracujemy może mieć znaczenie dla badań nad ludzkimi genami, dodaje Chaudry.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zespół Ivana Seaha Yu Juna ze Szpitala Uniwersytetu Narodowego w Singapurze ustalił, że ryzyko transmisji wirusa SARS-CoV-2 przez łzy wydaje się niskie.
      O ile naukowcy wiedzą, że koronawirus rozprzestrzenia się drogą kropelkową podczas kichania czy kaszlu, nie ma pewności, czy SARS-CoV-2 przenosi się też za pośrednictwem innych płynów ustrojowych, np. łez. Dywagowano, że drogi łzowe mogą działać jak platforma, za pośrednictwem której wirusy przenoszą się z górnych dróg oddechowych do oka. W takiej sytuacji tkanki i płyny narządu wzroku byłyby potencjalnym źródłem SARS-CoV-2.
      Wyniki, które opublikowano w piśmie Ophthalmology, wskazują, że jest mało prawdopodobne, by zakażeni pacjenci wydzielali wirusa w łzach.
      W ramach studium akademicy pobierali próbki łez od 17 pacjentów z COVID-19; w sumie między 3. a 20. dniem od wystąpienia objawów pozyskano 64 próbki.
      Ani hodowle wirusowe, ani reakcja łańcuchowa polimerazy z odwrotną transkrypcją (RT-PCR) nie wykazały obecności wirusa.
      Próbki łez były pobierane przez doświadczonego oftalmologa za pomocą testu Schirmera. Próbki z obojga oczu pobierano i analizowano oddzielnie. Spośród 64 próbek 12 pobrano w 1. tygodniu od wystąpienia objawów, 28 w 2. tygodniu, a 24 w 3. tygodniu. Akademicy podkreślają, że zgodnie z ich wiedzą, było to pierwsze badanie, w ramach którego porównywano wydzielanie wirusa we łzach z wynikami wymazów z nosogardzieli (NP) w przebiegu COVID-19.
      Naukowcy wyjaśniają, że ładunek wirusa w wymazach z nosa i gardła pozostaje podwyższony przez okres ok. 2 tygodni od początku objawów COVID-19, dlatego w ich badaniu punkty czasowe pobierania próbek łez obejmują te 2 tygodnie aktywnej infekcji. Okazało się, że o ile wszystkie wyniki próbek łez były negatywne, o tyle wyniki NP pozostawały pozytywne. Pacjenci z objawami zakażenia górnych dróg oddechowych (14) nie wykazywali wydzielania wirusa we łzach, co sugeruje, że hipoteza dot. dróg łzowych jako szlaku transmisji wirusa może nie być prawdziwa. W trakcie choroby tylko u jednego pacjenta wystąpiły objawy okulistyczne; tu także nie stwierdzono jednak obecności SARS-CoV-2 w próbkach łez.
      Uczeni dodają, że jednym z ograniczeń ich studium jest to, że próbki były analizowane w 2 różnych laboratoriach. Ponieważ NP były wykorzystywane do monitorowania postępów COVID-19, analizowano je w klinicznym laboratorium diagnostycznym, zaś próbki łez analizowano w laboratorium badawczym. Próbki łez inokulowano na linię tkankową Vero E6 i przez 4 dni inkubowano przed pozyskaniem RNA do RT-PCR. Gdyby SARS-CoV-2 występował w próbkach, nawet w przypadku negatywnego wyniku RT-PCR zaobserwowano by efekt cytopatyczny (ang. Cytopathic Effect, CPE). Nie stwierdzono jednak ani CPE, ani pozytywnego wyniku RT-PCR.
      Ekipa zaznacza, że pobierano tylko próbki łez, a nie tkankę spojówkową, ale w warunkach pandemii pacjenci byli mocno zestresowani i naukowcy chcieli im zaoszczędzić dalszych emocjonalnych przeżyć. Problemem wydaje się też niewielka wielkość próby.
      Choć tylko jeden pacjent miał objawy okulistyczne (w trakcie pobytu w szpitalu pojawiły się zakażenie i obrzęk spojówek), badanie takich pacjentów tak czy siak byłoby trudne, gdyż w innym studium 1099 osób z COVID-19 z Chin (New England Journal of Medicine) tylko u 0,8% stwierdzono przekrwienie spojówek.
      Wg Singapurczyków, konieczne są dalsze mechanistyczne badania. Ponieważ SARS-CoV-2 wykorzystuje do wniknięcia do wnętrza komórki receptor ACE2 (konwertazy angiotensyny 2), trzeba, na przykład, definitywnie potwierdzić, że ACE2 występuje w przypadku komórek rogówki i spojówki. Poza tym w przyszłych badaniach należy uwzględnić większą liczbę pacjentów z objawami okulistycznymi.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wydawałoby się, że krew jest dogłębnie poznanym płynem ustrojowym. Okazuje się jednak, że nawet i ona ujawnia od czasu do czasu pewne tajemnice. Ostatnio francuscy naukowcy opisali jej nowy składnik, element występujący w stanie fizjologicznym.
      Mitochondria są organellami występującymi w większości komórek eukariotycznych. Są nazywane centrami energetycznymi, bo to w nich w wyniku oddychania komórkowego powstaje większość adenozynotrofosforanu (ATP). Mitochondria mają własny genom (mtDNA); mtDNA jest przekazywany w linii żeńskiej.
      Naukowcy z INSERM (Institut national de la santé et de la recherche médicale) podkreślają, że niekiedy mitochondria są obserwowane pozakomórkowo w postaci fragmentów enkapsulowanych w pęcherzykach - egzosomach. Oprócz tego w pewnych bardzo specyficznych warunkach płytki są w stanie uwalniać mitochondria do przestrzeni zewnątrzkomórkowej. Zespół Alaina R. Thierry'ego zrewolucjonizował wiedzę nt. tej organelli, ujawniając, że w krwiobiegu występują całe funkcjonalne zewnątrzkomórkowe mitochondria.
      Autorzy artykułu z FASEB Journal posłużyli się wcześniejszymi badaniami, w których wykazano, że osocze zdrowych ludzi zawiera do 50 tys. razy więcej mitochondrialnego niż jądrowego DNA. Akademicy dywagowali, że by było to możliwe, mtDNA musi być chronione przez strukturę o wystarczającej stabilności. By ją zidentyfikować, zbadano osocze ok. 100 osób.
      Analiza ujawniła, że w krwiobiegu występują bardzo stabilne struktury zawierające pełny genom mitochondrialny. Francuzi badali ich wielkość oraz integralność mtDNA. Oglądali je także pod mikroskopem. Testy wykazały, że to funkcjonalne mitochondria (ich liczba wynosiła do 3,7 mln na ml osocza).
      Gdy uwzględni się liczbę zewnątrzkomórkowych mitochondriów we krwi, rodzi się pytanie, czemu tego odkrycia nie dokonano wcześniej? Thierry zdaje się sugerować, że chodzi o metody, które wykorzystywał jego zespół.
      Na czym polega rola zewnątrzkomórkowych mitochondriów? Francuzi uważają, że kluczem jest budowa mtDNA, która przypomina DNA bakteryjne. Jak tłumaczą, podobieństwo to może oznaczać zdolność wywoływania odpowiedzi immunologicznej bądź zapalnej. Naukowcy podejrzewają, że krążące mitochondria biorą udział w wielu fizjologicznych i/lub patologicznych procesach, wymagających komunikacji między komórkami.
      Odkrycie Francuzów może się również przyczynić do poprawy diagnostyki, monitoringu i leczenia pewnych chorób. Obecnie akademicy skupiają się na ocenie przydatności zewnątrzkomórkowych mitochondriów jako biomarkerów w diagnostyce prenatalnej i onkologicznej.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Badania na myszach, których wyniki ukazały się właśnie w piśmie JNeurosci, wskazują, że dieta suplementowana ciałami ketonowymi (ich estrami) może ochronić neurony przed śmiercią w przebiegu choroby Alzheimera (ChA).
      Na wczesnych etapach ChA mózg staje się nadmiernie pobudzony, być może przez utratę hamujących GABA-ergicznych neuronów wstawkowych (interneuronów). Ponieważ interneurony potrzebują więcej energii w porównaniu do innych neuronów, wydają się bardziej podatne na obumieranie podczas ekspozycji na beta-amyloid (wcześniej wykazano, że beta-amyloid uszkadza mitochondria, czyli centra energetyczne komórki, oddziałując na sirtuinę 3, SIRT3).
      Zespół dr Aiwu Cheng z amerykańskiego Narodowego Instytutu Starzenia genetycznie obniżył poziom SIRT3 w mysim modelu alzheimera. Zaobserwowano, że gryzonie z niskim poziomem sirtuiny 3 cechował o wiele wyższy wskaźnik śmiertelności (zarówno samce, jak i samice umierały przedwcześnie przed 5. miesiącem życia) oraz nasilone obumieranie interneuronów. Zwierzęta te miały też gwałtowne drgawki; porównań dokonywano do standardowego mysiego modelu ChA oraz do myszy z grupy kontrolnej.
      Co istotne, okazało się, że podawanie suplementowanej karmy sprawiało, że gryzonie z obniżonym poziomem SIRT3 miały mniej drgawek i rzadziej umierały. Dieta ta zwiększała także poziom sirtuiny 3.
      Jak tłumaczą akademicy, zastosowana dieta zwiększała ekspresję SIRT3, zapobiegała zgonom związanym z drgawkami oraz degeneracji neuronów GABA-ergicznych. To potwierdza, że nasilona utrata neuronów GABA-ergicznych oraz nadmierna pobudliwość sieci neuronalnych u myszy z tej grupy jest wywołana spadkiem poziomu sirtuiny 3, a zjawiska te można zniwelować, zwiększając ekspresję SIRT3.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Choroba Alzheimera i towarzyszący jej rozpad osobowości przerażają wielu, a dostępne leki, delikatnie mówiąc, nie grzeszą skutecznością. Dzięki pracy zespołu dr. Piotra Pięty z IChF PAN mogą powstać nowe, efektywniejsze farmaceutyki. Naukowcy pokazali, w jaki sposób wielkość cząsteczek złożonych z beta-amyloidu wpływa na sposób ich oddziaływania z błonami komórkowymi, a co za tym idzie, jak modyfikuje przebieg choroby. Kolejnym krokiem ma być testowanie w tym modelu potencjalnych leków.
      Naukowcy są m.in. po to, żeby wyjaśniać, jak funkcjonuje świat. Ich badania często wydają się abstrakcyjne, ale jak się okazuje mogą całkiem realnie pomóc wielu z nas. Tak jest z pracą zespołu dr. Piotra Pięty z IChF PAN. Wykazał on, w jaki sposób wielkość cząsteczek złożonych z beta-amyloidu – substancji uznawanej za "winowajcę" w chorobie Alzheimera – wpływa na sposób oddziaływania tych cząstek z błonami komórkowymi, a co za tym idzie, jak modyfikuje przebieg choroby.
      Naukowcy z IChF pracują na syntetycznych, modelowych błonach komórkowych, zbudowanych najprościej jak można sobie wyobrazić, ale jednocześnie podobnych do tych, jakie można znaleźć w ludzkim mózgu. Błony te składają się tylko z mieszaniny fosfolipidów (bez receptorów i innych białek błonowych) i dzięki temu umożliwiają badaczom skupienie się wyłącznie na tym, jak rozmaite cząsteczki wpływają na barierę zapewniającą trwałość komórek. Chcieliśmy się dowiedzieć, co cząsteczki beta-amyloidu tak naprawdę robią z tymi błonami, wyjaśnia dr Pięta, czy one się osadzają na ich powierzchni, czy je niszczą, czy rozpuszczają, a jeśli rozpuszczają, to dlaczego […].
      Pytań jest wiele, odpowiedzi dopiero się pojawiają. Nam w naszych badaniach udało się kontrolować wielkość oligomerów, czyli niedużych cząsteczek złożonych z kilku amyloidów, i dzięki temu mogliśmy sprawdzić, w jaki sposób ta wielkość wpływa na mechanizm ich oddziaływania z modelową błoną - mówi dr Pięta. W początkowych badaniach nad alzheimerem badano mózgi osób chorych, a w zasadzie już zmarłych na tę chorobę. W mózgach znajdowano złogi zbudowane z długich nici – fibryli - i przez wiele, wiele lat uważano, że to te fibryle są głównym czynnikiem patogennym.
      Ostatnie badania, w tym te prowadzone przez dr. Piętę, pokazują jednak coś innego. To nie długie fibryle są winowajcą, lecz raczej ich prekursory, oligomery beta-amyloidu. Amyloidy są produkowane w sposób ciągły u każdego z nas z białek błonowych; są odcinane enzymatycznie. Problem się pojawia, gdy przestają działać mechanizmy regulujące ich ilość i "wygląd". Nietoksyczne amyloidy zawierają 39-43 aminokwasy, a ich drugorzędowa struktura to alfa-helisa (kształt nieco przypominający łańcuch DNA). Te "niedobre", zmienione, przypominają raczej harmonijki. Najgorsze są takie, które mają 42 aminokwasy. Za pomocą mikroskopii sił atomowych przeprowadziliśmy dwa typy pomiarów, jeden dla cząsteczek małych, o średnicy ok. 2 nm, a drugi dla nieco większych – o średnicy ok. 5 nm - wyjaśnia naukowiec. Okazało się, że małe oligomery działają zupełnie inaczej niż duże. Duże po osadzeniu na błonie agregują, tworząc długie fibryle. Wszystkie zjawiska, które przebiegają z ich udziałem, zachodzą na powierzchni modelowej błony komórkowej i nie prowadzą do jej zniszczenia. Małe oligomery to zupełnie inna historia. One błonę niszczą. Na początku tworzą w niej różnych rozmiarów i kształtów dziury - wyjaśnia dr Pięta. Po utworzeniu dziury małe oligomery wnikają do wnętrza błony i wraz z cząsteczkami fosfolipidów błonowych tworzą globularne micele. Te micelarne kompleksy dyfundują na zewnątrz i w ten sposób usuwają fosfolipidy z błony, prowadząc do jej rozpuszczania. Mechanizm oddziaływania z błoną zmienia się wraz ze zmianą wielkości oligomeru, lecz w przypadku obu badanych przez nas amyloidów wywołuje spadek trwałości mechanicznej błony o ⁓50%. Innymi słowy, zarówno małe, jak i duże oligomery są toksyczne, choć mechanizm ich działania jest inny. Nasze badania wyjaśniają te mechanizmy i godzą sprzeczne raporty publikowane w literaturze - precyzuje badacz.
      Na razie wyjaśniamy tylko podstawowe mechanizmy - mówi dr Pięta, ale w kolejnym etapie naszych badań dołożymy do tego układu cząsteczki leków i sprawdzimy, które z nich potrafią modyfikować oddziaływanie amyloidu z błoną, a zatem, być może, i przebieg choroby. Podejmiemy badania cząsteczek, które np. mogłyby zdezaktywować beta-amyloid, przyczepiając się do niego, zanim zniszczy błonę. Rozpoczęliśmy współpracę z farmaceutami i biochemikami. Możemy im zasugerować, czy ich leki oddziałują z amyloidami, a jeżeli tak, to na jakim poziomie i jak powinny się zachowywać, żeby np. podwyższać trwałość błony komórkowej - podsumowuje naukowiec.
      Badania prowadzone w IChF PAN z pewnością przyczyniają się do lepszego zrozumienia mechanizmów prowadzących do choroby Alzheimera, a tym samym mają szansę zrewolucjonizować sposób jej leczenia.

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