systém Incucyte® je příkladem techniky, která nabízí schopnost pozorovat a kvantifikovat biologii rakovinných buněk v průběhu času zcela nerušivým způsobem.
Stáhněte si tento whitepaper a objevte současné výzkumné trendy napříč sedmi charakteristickými znaky rakoviny.
View Whitepaper
sponzorovaný obsah
pokrok v cílení metabolických drah u rakoviny
dvě hlavní metabolické cesty dosud přitahovaly většinu pozornosti ve výzkumu rakoviny: metabolismus glukózy prostřednictvím glykolýzy a glutaminu prostřednictvím Krebsova cyklu (TCA). Glukóza byla významným zaměřením, protože je dychtivě přijímána mnoha nádory, o čemž svědčí použití glukózy jako indikátoru při skenování pozitronové emisní tomografie (PET). Přesto vědci stále plně nerozumí roli jedné cesty v patogenezi rakoviny.
“ myšlenka, že glukóza poskytuje stavební kameny pro biosyntézu u rakoviny, existuje již dlouhou dobu. I když můžeme sledovat, kam molekuly uhlíku glukózy směřují, plně nerozumíme důležitosti redistribuce tohoto uhlíku v různých metabolických drahách, “ vysvětluje Anastasiou.
kromě toho se snaží pochopit, co glukózy a glycolytic pathway v rakovinu, vědci jsou nyní také zkoumá, jak zasahovat do dalších metabolických drah, jako jsou amino metabolismus kyseliny, aby se zabránilo rakoviny development2 nebo šíření,3 a nový focus je zaměřena na roli dalších procesů, jako jsou lipidů a nukleotidů biosyntéza.
Možná, že pokud se něco může být použit jako plakát dítě potenciálu cílení metabolismus pro terapii rakoviny, bylo by enzymu isocitrate dehydrogenáza (IDH), který je mutovaný v poměru gliomy a glioblastomas, múzy Anastasiou. „Objevení role zmutovaného IDH bylo průlomem, protože upevnilo myšlenku, že metabolické změny nejsou jen přihlížející, ale mohou také řídit vývoj rakoviny samy o sobě. Důležitější je, s rakovinou metabolismus procesy jsou všudypřítomné v těle, to je hlavní úkol identifikovat markery, které by naznačovaly, že pacient je pravděpodobné, že bude vnímavý k anti-metabolity,“ vysvětluje, „ale s IDH mutace, tento problém byl vyřešen předem, protože je možné, aby test na mutace enzymu a automaticky máme biomarker použít tyto IDH-cílení léků. Bude to však velká výzva pro cílení na jiné metabolické procesy-jak vlastně spárujete metabolickou léčbu se snadno přístupnými biomarkery nebo testy?“
Technologie pro studium metabolismu rakoviny
naštěstí nové technologie umožňují charakterizovat metabolismus v nebývalých detailech a mohly by poskytnout neinvazivní možnosti detekce metabolických biomarkerů.
Na Cancer Research UK Beatson Institute v Glasgow, David Lewis, PhD, Vedoucí Skupiny Molekulární laboratoře je vývoj pokročilých PET zobrazovací techniky pro studium rozmanitých metabolitů in vivo. „Když se podíváte na rakovinu metabolismus oblast, je mnohem více než glukóza, tam je skutečná příležitost pro uplatnění technické schopnosti, které máme s PET zobrazování jiných typů metabolitů.“
Jeden z nejvíce vzrušujících vývoj v Lewis oblasti za poslední rok byl nástup celé tělo PET skenery, které byly schváleny FDA vyrábějí neuvěřitelné snímky dynamické metabolické procesy v celém těle. „Pro zkoumání vazeb mezi nádorem a jeho hostitelem to bude zásadní, protože nebude možné biopsii všech tkání v těle,“ vysvětluje Lewis. „S celé tělo PET imaging můžeme současně vizualizovat nádoru a hostitele metabolismus působící v souzvuku, takže by to mohl být velmi důležitý způsob, jak zjistit rakovinu-host terapie a nakonec sledovat jejich účinnost.“
3D medical imaging scanner kombinuje pozitronovou emisní tomografii (PET) a rentgenovou počítačovou tomografii (CT) pro sledování speciálně označených léků a látek při pohybu po těle.
jednou z hlavních výhod je podle něj to, že PET je nedestruktivní technologie: „nemusíme vzít kus tkáně a rozbít ji, můžeme se na ni podívat v její přirozené poloze. A protože se díváme na radioaktivitu, což je vysoce energetický proces, technologie je velmi citlivá a dosahuje pikomolárních koncentrací metabolitů. To znamená, že systém nerušíme, když si ho zobrazujeme. Jiné metody mohou být spíše jako výzva experiment-kde se díváte na to, co nádor dělá s metabolickým substrátem “ zatížení – – zatímco s PET se můžeme podívat na to, co tkáň dělá nativně.“
Lewis chce použít PET k pochopení metabolické heterogenity nádorů a toho, jak se to v průběhu času mění. „Máme nějaké pěkné modely a Zaměřujeme se na rakovinu plic, protože je to velmi heterogenní onemocnění. Kromě toho se pomocí fluorodeoxyglukózy, který se používá v diagnostické PET, jsme pomocí další molekuly zvané 11C-acetát, který je substrátem pro několik metabolických drah z mitochondriální oxidace de novo syntéza lipidů, takže to nám umožnilo oddělit některé z těchto procesů prostorově v nádorové modely a my jsme viděli skutečný rozdíl v příjmu živin.“
jednou z aplikací tohoto výzkumu by bylo identifikovat metabolicky bohaté nebo plné oblasti nádorů, které mohou pomoci přizpůsobit léčbu. To se provádí v omezené míře radioterapií, kde jsou hypoxické oblasti „namalovány“na skenování před radiační terapií modulovanou intenzitou. Ale to je jen začátek, Lewis říká: „Pokud se nám podaří pochopit, jaké molekulární mechanismy jsou v různých heterogenní regiony, můžeme odpovídat těm, sub-regionů, aby snad radioterapie odpor, nebo použít informace, aby se racionálně kombinovat ošetření.“
jednou z výzev, jak se řídit metabolickými fenotypy nebo pomocí léků zaměřených na metabolismus, je to, že nevíme, jak plastické jsou tyto procesy. „Tam bude nevyhnutelně být nějaký odpor k metabolické léčby nádorů v průběhu času vyvíjet, ale protože můžeme dělat sériové neinvazivní metabolické zobrazování poté, co jsme začali s léčbou můžeme toto sledovat a přizpůsobit léčbu odpovídajícím způsobem.“Nakonec je nadějí vybudovat integrovaný diagnostický a terapeutický potrubí, kde by to mohlo být provedeno jednotně.
kde další pro metabolismus rakoviny?
ačkoli koncept cílení buněčného metabolismu u rakoviny není nový, existuje obnovená chuť k pochopení jeho složitosti a jejich využití prostřednictvím několika diagnostických terapeutických strategií. Co je nyní potřeba, říká Anastasiou, je podívat se na problém jinou optikou:
„To je jasné, když budete mluvit s lidmi v této oblasti, že věci jsou složitější, než se zdá. S příchodem vzrušujících nových technologií, jsme lépe připraveni najít racionální způsoby, jak tuto složitost pochopit a využít. Pro mě je největší otázkou, jak metabolismus nádoru a metabolismus hostitele vzájemně interagují; co je příčina a následek a jaké jsou signály, které tuto komunikaci umožňují? Doufám, že pokud zasáhneme do tohoto jevu, můžeme vyléčit lidi z jejich nádorů, ale i když to nedokážeme, věřím, že najdeme způsoby, jak zlepšit kvalitu jejich života.“
1. Warburg, O, et al. üeber den Stoffwechsel der Tumoren. Biochem z. 1924; 152: 319-344
2. Maddocks, ODK, et al. Serinové hladovění indukuje stres a metabolickou remodelaci závislou na p53 v rakovinných buňkách. Nature 2013; 493: 542-546
3. Knott, SRV a kol. Biologická dostupnost asparaginu řídí metastázy v modelu rakoviny prsu. Příroda 2018; 554: 378-381
neuvěřitelné úsilí vědců a veřejného zdraví agentur po celém světě v reakci na SARS-CoV-2 má za následek nouzové použití autorizace a rychlé nasazení na bázi protilátek protiopatření, včetně terapie a vakcíny. Jejich účinnost se obvykle měří v neutralizačním testu, nicméně omezení biologické bezpečnosti činí práci se SARS-CoV-2 náročnou. Podíváme se na to, jak může pseudovirus nabídnout alternativní nástroj.
EMBL-EBI oznámila, že zahájila Genomu Integrace s Funkcí a Sekvence, nebo DÁRKY, platforma v lednu. To umožní vědcům, kteří používají Ensembl a UniProt, přístup ke všem aktuálním genomickým a proteinovým datům pro lidské a myší genomy. Technologické sítě hovořily s vědci za dárky, aby se dozvěděly více.
Vědci neúnavně pracují na návrhu nových léků a opakované využití existujících léků proti románu koronavirus SARS-CoV-2.
Líbí se vám to, co jste právě četli? Podobný obsah najdete v níže uvedených komunitách.
Analysis & Separations Cell Science Drug Discovery
