Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Pierwszy w historii całkowicie sztuczny związek zdolny do blokowania migracji i namnażania komórek jednego z nowotworów skóry został opracowany przez naukowców z Uniwersytetu Wschodniej Anglii. Co ciekawe, do badań nad lekiem wykorzystano... kijanki południowoafrykańskich żab szponiastych.

Wybór zwierząt, na których przeprowadzono testy, nie był przypadkowy. Na ich ciałach powstają liczne silnie wybarwione plamy, zadziwiająco podobne do ludzkich znamion barwnikowych, zwanych potocznie pieprzykami. Pozwoliło to na prowadzenie badań nad czerniakiem - nowotworem skóry powstającym w wyniku nadmiernego namnażania komórek wysyconych pigmentem (przy okazji warto wspomnieć, że guzy te tracą czasem zdolność do wytwarzania barwnika, lecz dalej nazywane są czerniakami).

Czerniak należy do nowotworów o wybitnej zdolności do tworzenia przerzutów, czyli oddzielania się pojedynczych komórek od głównej masy guza. Okazuje się, że mechanizm ten jest "zachowany" przez ewolucję do tego stopnia, że badania nad lekami przeznaczonymi dla ludzi można z powodzeniem prowadzić na płazach.

Proces powstawania przerzutów uzależniony jest od metaloproteinaz - enzymów zdolnych do rozkładania białek tworzących sieć włókien utrzymujących spójność tkanek. Badacze z Uniwersytetu Nowej Anglii zsyntetyzowali nowy związek, nazwany NSC 84093, który wydaje się być obiecującym środkiem blokującym aktywność tych protein. 

To ekscytujący postęp z możliwym zastosowaniem w walce z nowotworami, ocenia wytworzenie związku dr Grant Wheeler, szef zespołu pracującego nad jego syntezą. Jego zdaniem, NSC 84093 i pokrewne z nim związki mogą już niedługo stać się obiecującą formą zapobiegania powstawaniu przerzutów czerniaka. 

To nie pierwszy raz, kiedy przedstawiciele Xenopus laevis przysłużyli się medycynie. Wcześniej byli oni stosowani m.in. w charakterze... żywych testów ciążowych. Aby wykonać badanie, wystarczyło wszczepić dorosłej samicy płaza minimalną ilość moczu kobiety. Jeżeli w ciągu 24 godzin od iniekcji dochodziło do złożenia przez żabę jaj, kobieta mogła z wysokim prawdopodobieństwem przypuszczać, że za kilka miesięcy zostanie matką.

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
      W naszych organizmach bez przerwy znajdują się tysiące komórek, w których DNA pojawiły się błędy mogące powodować nowotwory. Jednak tylko w rzadkich przypadkach rzeczywiście dochodzi do rozwoju choroby. Standardowe wyjaśnienie tego fenomenu jest takie, że potrzebna jest odpowiednia liczba konkretnych mutacji, by pojawił się nowotwór. Nauka zna jednak liczne przypadki, gdy ten sam zestaw mutacji raz powoduje nowotwór, a raz nie.
      Dobrym przykładem takiego zjawiska są pieprzyki na skórze. Komórki, z których one powstają, nie są normalne pod względem genetycznym. Często zawierają one zmutowany gen BRAF, który – gdy znajdzie się w komórkach poza pieprzykiem – często powoduje czerniaka. Jednak zdecydowana większość pieprzyków u zdecydowanej większości ludzi nigdy nie zamienia się w guzy nowotworowe.
      Na łamach Science opublikowano właśnie artykuł, z którego dowiadujemy się, że powstanie czerniaka zależy od czegoś, co autorzy badań nazwali „kompetencją onkogeniczną”. Jest ona wynikiem współpracy pomiędzy mutacjami DNA w komórce a konkretnym zestawem genów, które są w niej aktywowane. Jak się okazało, komórki posiadające kompetencję onkogeniczną do utworzenia czerniaka mają dostęp do zestawu genów, które normalnie są nieaktywne w dojrzałych melanocytach. Odkrycie to wyjaśnia, dlaczego jedne komórki tworzą guzy nowotworowe, a inne nie. Pewnego dnia odkrycie to może zostać wykorzystane do walki z nowotworami.
      Dotychczas sądzono, że do rozwoju nowotworu konieczne jest pojawienie się dwóch mutacji DNA: aktywny onkogen i nieaktywny antyonkogen. Teraz naukowcy ze Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSK) odkryli trzeci element. Zauważyli bowiem, że do pojawienia się czerniaka potrzebny jest dostęp do genów, które są zwykle wyłączone w dojrzałych melanocytach. Aby ten dostęp mieć, komórki potrzebują specyficznych protein. Bez nich guz się nie utworzy, nawet jeśli występują powiązane z nowotworem mutacje DNA.
      Przed ponad 10 laty profesor Richard White badał rozwój czerniaka u danio pręgowanego. To złośliwy nowotwór skóry i błon śluzowych wywodzący się z komórek pigmentowych, melanocytów. Przeprowadzone wówczas analizy wykazały, że w guzach aktywne są liczne geny charakterystyczne bardziej dla komórek embrionalnych, a nie dojrzałych melanocytów. Zaczęliśmy się więc zastanawiać, dlaczego geny te zostały włączone. Czy są one ważne dla rozwoju guza, a jeśli tak, to w jaki sposób, mówi White.
      Naukowcy wzięli na warsztat gen BRAF, którego zmutowana forma jest obecna w połowie przypadków czerniaka. Gen ten aktywowano w komórkach danio na trzech różnych etapach ich rozwoju. Na etapie grzebienia nerwowego (NC), z którego rozwija się wiele różnych komórek, w tym melanocyty; na etapie melanoblastu (MB), czyli komórki prekursorowej melanocytu, oraz na etapie dojrzałego melanocytu (MC). Okazało się, że do rozwoju guzów doszło tylko u tych ryb, u których zmutowana forma BRAF została aktywowana na etapie NC i MB.
      Następnie uczeni wprowadzili zmutowany BRAF do ludzkich macierzystych komórek pluripotencjalnych znajdujących się na tych samych trzech stadiach rozwoju, co komórki badane u ryb, i wszczepili je myszom. I znowu okazało się, że tylko w przypadku komórek w dwóch stadiach rozwoju, NC i MB, pojawiły się guzy nowotworowe.
      Badacze zaczęli więc poszukiwać różnic molekularnych pomiędzy komórkami. Zauważyli, że różnica dotyczy genu ATAD2, który kontroluje dynamikę chromatyny, substancji występującej w jądrze komórkowym. Gen ten był aktywny w komórkach NC i MB, ale nie MC. Gdy naukowcy usunęli ATAD2 z podatnych na czerniaka danio pręgowanych, guzy nie powstały. Gdy zaś wprowadzili aktywny ATAD2 do dojrzałych melanocytów (MC), komórki zyskały zdolność tworzenia guza.
      Autorzy badań przeanalizowali następnie dane kliniczne zarówno pacjentów Memorial Sloan Kettering Cancer Center jak i dane dostępne w Cancer Genome Atlas. Zauważyli, że ATAD2 jest ważnym czynnikiem rozwoju czerniaka. Okazało się bowiem, że pacjenci, u których gen ten był bardziej aktywny, mieli mniejsze szanse przeżycia. Wydaje się więc, że jest on istotny dla rozwoju nowotworu. Mutacje DNA są jak zapalniczka. Jeśli masz nieodpowiednie drewno lub jest ono mokre, może powstać iskra, ale nie będzie ognia. Jeśli jednak drewno jest odpowiednie, wszystko zaczyna się palić", mówi doktor Arianna Baggiolini.
      Technika pracy z pluripotencjalnymi komórkami macierzystymi, która została opracowana na potrzeby badań nad czerniakiem, może zostać wykorzystana podczas spersonalizowanego leczenia nowotworu. Richard White i Lorenz Studer z MSK uzyskują z krwi pacjentów pluripotencjalne komórki macierzyste. Następnie są w stanie wprowadzać do tych komórek specyficzne mutacje, charakterystyczne dla guza nowotworowego każdego pacjenta. W ten sposób tworzony jest indywidualny model choroby, na którym można testować wiele różnych leków, by sprawdzić, które dadzą najlepsze efekty u danej osoby.
      Wykorzystując pluripotencjalne komórki macierzyste możemy próbować stworzyć indywidualne modele choroby dla każdego pacjenta i każdego rodzaju tkanki. Mam nadzieję, że z czasem stanie się to standardową metodą leczenia nowotworów, mówi Studer.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Czerniak to najbardziej niebezpieczny z nowotworów skóry,. Czasem tworzy się w gałce ocznej, bardzo rzadko zaś wewnątrz organizmu. W jego leczeniu wykorzystuje się radio- i chemioterapię oraz chirurgię. Teraz naukowcy z Uniwersytetu Katolickiego w Leuven donoszą, że być może wpadli na trop kolejnego sposobu na walkę z czerniakiem, a ma nim być zastosowanie... antybiotyków.
      Możliwość reagowania na stres środowiskowy, w tym na podawane leki, przyczynia się do ewolucji guza i zyskaniu przez niego oporności na leczenie, czytamy na łamach Journal of Experimental Medicine. Odkryliśmy, że przetrwanie komórek zależne od zintegrowanej odpowiedzi na stres (ISR) zależy m.in. od zwiększenia zwiększenia przez mitochondria syntezy protein. To słabość, która można wykorzystać, używając w tym celu antybiotyków biorących na cel mitochondrialne rybosomy.
      Gdy nowotwór ewoluuje, niektóre z komórek mogą uniknąć leków i zatrzymać proliferację, by ukryć się przed układem odpornościowym, wyjaśnia Eleonora Luecci. Jednak by przetrwać leczenie, te nieaktywne komórki muszą mieć ciągle włączone mitochondria. Jako, że mitochondria pochodzą od bakterii, które zaczęły żyć wewnątrz komórek, są bardzo wrażliwe na niektóre klasy antybiotyków. To zaś podsunęło nam pomysł, by użyć antybiotyków w walce z czerniakiem.
      Uczeni pobrali od pacjenta komórki nowotworowe i przeszczepili je myszom, które następnie zaczęli leczyć antybiotykami. Antybiotyki szybko zabiły wiele komórek nowotworowych, kupując cenny czas, który był potrzebny, by mogła zadziałać immunoterapia. Przy guzach, które nie reagowały na inne metody leczenia, antybiotyki przedłużyły życie myszy, a w niektórych przypadkach je wyleczyły, dodaje Leucci.
      Naukowcy pracowali z antybiotykami, które obecnie – ze względu na rosnącą antybiotykooporność – rzadko są stosowane przy infekcjach bakteryjnych. Jednak antybiotykooporność nie miała znaczenia dla skuteczności antybiotyków w tych badaniach. Komórki nowotworowe wykazywały dużą wrażliwość na te antybiotyki. Możemy więc zacząć je stosować do leczenia nowotworu, a nie walki z infekcją, dodaje uczona.
      Badania prowadziliśmy na myszach, nie wiemy więc, na ile efektywna byłaby ta metoda u ludzi. Wspominamy tylko o jednym przypadku, gdy osoba chora na czerniaka otrzymywała antybiotyki, gdyż przechodziła infekcję bakteryjną. Jednak zauważyliśmy, że po leczeniu antybiotykami, oporne guzy tej osoby, ponownie stały się wrażliwe na standardową terapię przeciwnowotworową. To powód do optymizmu, ale potrzebujemy dalszych badań klinicznych nad wykorzystaniem antybiotyków w leczeniu nowotworu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wszystkie nowotwory należą do jednej z dwóch kategorii, informują badacze z Sinai Health. Odkrycie to może pozwolić na opracowanie nowych strategii walki z najbardziej agresywnymi i niepoddającymi się leczeniu chorobami nowotworowymi.
      Olbrzymie zróżnicowanie nowotworów powoduje, że bardzo trudno znaleźć jest skuteczne formy leczenia tych chorób. Naukowcy z Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute (LTRI), będącego częścią Sinai Health, donoszą na łamach Cancer Cell, że nowotwory można podzielić na zaledwie dwie kategorie, w zależności od ekspresji bądź braku ekspresji białka YAP (Yes-associated protein).
      Przeprowadzone przez nich badania wykazały bowiem, że we wszystkich nowotworach mamy do czynienia albo z ekspresją, albo wyciszeniem białka YAP. W zależności, do której z tych grup należy dany nowotwór, różnie reaguje on na leczenie.
      Białka YAP są niezwykle ważnym elementem szlaku sygnałowego Hippo. Szlak ten odgrywa istotną rolę w kontroli wzrostu narządów u zwierząt, regulując procesy proliferacji i apoptozy komórek.
      YAP nie tylko jest włączone bądź wyłączone, ale ma też przeciwne pro- lub antynowotworowe działanie, zależnie od kontekstu. Nowotwory z YAPon potrzebują YAP by się rozwijać i przetrwać, z kolei nowotwory YAPoff przestają się rozwijać po aktywacji YAP, mówi Rod Bremner.
      Naukowcy przypominają, że wiele nowotworów YAPoff to choroby wysoce śmiertelne. Naukowcy wykazali też, że niektóre nowotwory, jak nowotwór prostaty czy płuc, potrafią przełączyć się pomiędzy stanem YAPon a YAPoff by zyskać oporność na leczenie.
      Komórki nowotworowe, hodowane w szalkach laboratoryjnych, albo unoszą się w płynie, albo przyczepiają się do szalki. Uczeni z Sinai Health odkryli, że to YAP decyduje o pływalności komórek. Wszystkie komórki nowotworowe YAPoff unoszą się, a wszystkie YAPon przyczepiają się. Nie od dzisiaj zaś wiemy, że zdolność komórek do adhezji decyduje o ich oporności na leczenie.
      Odkryta przez nas prosta dwuwartościowa klasyfikacja nowotworów może pomóc w opracowaniu terapii, które są skuteczne dla wszystkich chorób należących do klas YAPoff i YAPon, stwierdził współautor badań Joel Pearson Uczony zauważył też, że skoro nowotwory mogą przełączać się pomiędzy tymi stanami, by uniknąć leczenia, opracowanie metod kontrolowania stanu YAPoff i YAPon spowoduje, że będziemy mogli powstrzymać nowotwór przed przełączeniem się w stan, w którym może zyskać oporność na leczenia.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Duńscy badacze opisali podstawy procesu, za pomocą którego komórki nowotworowe naprawiają niebezpieczne dla nich uszkodzenia błony komórkowej. Wykazali przy tym, że powstrzymanie tego procesu powoduje śmierć komórek. Proces makropinocytozy może stać się celem przyszłych terapii przeciwnowotworowych, mówi Jesper Nylandsted z Uniwersytetu w Kopenhadze, który stał na czele grupy badawczej.
      Błona komórkowa jest zasadniczym elementem chroniącym komórkę przed niekorzystnym wpływem czynników zewnętrznych. Dobrze znamy wstępny mechanizm naprawy błony komórkowej, jednak mniej wiemy o tym, w jaki sposób komórki naprawiają samą strukturę błony, by przywrócić homeostazę, stwierdza Nylandsted.
      Duńczycy uszkadzali komórki nowotworowe, wypalając w ich błonach otwory za pomocą lasera. Już wcześniej specjaliści z Duńskiego Towarzystwa Raka obserwowali, jak komórki potrafią „zszywać” tak uszkodzoną błonę. Tym razem okazało się, że – szczególnie komórki agresywnych nowotworów – wykorzystują podczas naprawy proces makropinocytozy. Niewykluczone, że preferowany jest ten mechanizm, gdyż dzięki niemu komórka ma możliwość ponownego użycia uszkodzonej błony. Ten rodzaj recyklingu może być użyteczny w przypadku komórek nowotworowych, gdyż podlegają one częstym podziałom, co wymaga od nich dużej ilości energii i materiału.
      Uzyskane przez nas wyniki wskazują, że komórki aktywnie wymieniają uszkodzoną część błony i naprawiają ją za pomocą makropinocytozy. Wydaje się, że kluczowy jest tutaj pierwszy krok internalizacji uszkodzonej błony drogą makropinocytozy. To właśnie umożliwia komórce przetrwanie. Sądzimy, że dzięki temu, usuwając uszkodzoną błonę i proteiny po wstępnej naprawie, komórki nowotworowe lepiej radzą sobie z problemem, stwierdzają badacze.
      Duńczycy próbują dowiedzieć się więcej o tym, w jaki sposób komórki nowotworowe chronią swoją błonę komórkową. Obok makropinocytozy interesuje nas to, co dzieje się po wstępnym zamknięciu uszkodzonej błony. Sądzimy, że to wstępne łatanie jest dość pobieżne i później konieczna jest lepszej jakości naprawa. To może być kolejny słaby punkt komórek nowotworowych, któremu chcemy się bliżej przyjrzeć, mówi doktor Stine Lauritzen Sønder.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przywykliśmy myśleć, że w królestwie zwierząt opiekę nad osobnikami młodocianymi roztaczają matki, pary rodziców, albo czasem całe stado, nierzadko wspierane przez starsze rodzeństwo, a rola samca ogranicza się do przekazania materiału genetycznego i utrzymania terytorium, na którym przebywają samice. Tymczasem udział ojca w opiece nad potomstwem może być bardzo duży, a w przyrodzie rola samca jest często kluczowa w procesie odchowu młodych.
      Gdy mowa o opiece ojców nad potomstwem u wielu osób pojawi się skojarzenie z konikami morskimi, czyli rybami morskimi z rodziny igliczniowatych (Syngnathidae), u których samce inkubują ikrę w specjalnej torbie. Niezależnie od grupy systematycznej opieka rodzicielska, zarówno sprawowana przez ojca jak i matkę, ma jeden cel – zwiększyć przeżywalność potomstwa, oczywiście  kosztem rodziców.
      A jak to wygląda u płazów, czy ojcowie są zaangażowani w opiekę?
      Spośród współcześnie żyjących płazów szacuje się, że różne przejawy opieki rodzicielskiej występują u około 5% opisanych gatunków (tj. u ponad 400 gatunków) z przynajmniej 31 rodzin i różnych rzędów występujących na różnych kontynentach. Oznacza to, że strategia opieki rodzicielskiej wykształciła się wielokrotnie i niezależnie w toku ewolucji. Pięć procent to stosunkowo niewiele jednak należy wziąć pod uwagę, że nasza znajomość ekologii wielu egzotycznych gatunków jest niewielka, dlatego udział tego typu zachowań jest niewątpliwie znacznie niedoszacowany. Co ciekawe u płazów dominuje model samotnego rodzica, a wspólna opieka samca i samicy to prawdziwa rzadkość. U płazów ogoniastych (np. u salamander bezpłucnych) to samica głównie opiekuje się potomstwem, podczas gdy u ponad 2/3 płazów bezogonowych to właśnie ojcowie są głównymi opiekunami.
      Zatem na czym polega opieka żabiego taty?
      Udział ojców w opiece nad potomstwem może trwać od kilku do kilkudziesięciu dni. Najczęściej opieka przejawia się transportem jaj/kijanek, w tym dbaniem o warunki właściwej inkubacji. Popularny przykład opieki obserwować można u bajecznie kolorowych drzewołazów - Dendrobatidae niewielkich płazów popularnych w terrarystyce, ogrodach zoologicznych czy filmach przyrodniczych, u których transport i opieka nad kijankami jest bardzo częstym zachowaniem. U poszczególnych gatunków wygląd to już różnie, a opiekę sprawują zarówno samce, jak i samice. Ojcowie często pozostają w pobliżu miejsc gdzie rozwijają się kijanki aż do ich metamorfozy. Jednak tego typu behawior to nie tylko egzotyczne tropiki, równie ciekawe zachowania obserwować można u występującej na południowym wschodzie Europy pętówki babienicy Alytes obstetricnas. U tego gatunku samiec po zapłodnieniu jaj składanych w sznurach, oplata je sobie wokół tylnych nóg, a następnie nosi je na lądzie, aż do momentu wylęgu kijanek co trwa około 30 dni
      Samiec żaby darwina Rhinoderma darwinii krytycznie zagrożonego gatunku z Chile po około 20 dniach inkubacji jaj na lądzie „połyka” rozwinięte larwy, które trafiają do wyjątkowo silnie rozwiniętego worka głosowego. W tym okresie kijanki żywią się  wydzieliną produkowaną przez skórę (jest to niezwykły w świecie zwierząt przykład patrotrofii). Rozwój w tym swoistym inkubatorze trwa około 6 tygodni, tj. aż do metamorfozy, gdy młode żaby wielkości centymetra opuszczają ciało ojca.
      Kolejnym niezwykłym przykładem, jest ochrona nad larwami i młodymi obserwowana u afrykańskiej żaby byk Pyxicephalus adspersus. Samce pilnują kijanek rozwijających się w niewielkich zagłębieniach, tzw. sadzawkach, chroniąc je przed drapieżnikami i przed wysychaniem. Gdy wody zaczyny brakować w sadzawce, opiekun potrafi wykopać odpowiedni kanał, tak by uzupełnić jej brak, lub by udrożnić kanał, którym kijanki przedostaną się do nowego bezpiecznego miejsca.
      Podsumowując opieka rodzicielska u płazów bezogonowych występuje głównie u gatunków rozmnażających się na lądzie, gdzie panują zmienne warunki i istnieje duże ryzyko nieprzetrwania rozwijających się bez opieki młodych osobników. W takim środowisku rodzice, w tym bardzo często sami ojcowie, inwestują duże siły i podejmują się odchowu niewielkiej liczby potomstwa, ale dzięki ich wysiłkowi śmiertelność jest niewielka, a strategia ta pozwala trwać im od setek pokoleń.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...