az Incucyte (incucyte) rendszer egy példa egy olyan technikára, amely lehetővé teszi a rákos sejtek biológiájának megfigyelését és számszerűsítését az idő múlásával, teljesen zavaró módon.
töltse le ezt a fehér könyvet, hogy felfedezze a jelenlegi kutatási trendeket a rák hét jellemzője között.
View Whitepaper
szponzorált tartalom
haladás célzás metabolikus utak a rák
két fő metabolikus utak vonzotta a legtöbb figyelmet a rákkutatás, a mai napig: a glükóz metabolizmusa glikolízis útján, a glutamin pedig a Krebs (TCA) cikluson keresztül. A glükóz jelentős hangsúlyt kapott, mert sok daganat lelkesen veszi fel, ezt bizonyítja a glükóz mint nyomjelző alkalmazása pozitron-emissziós tomográfia (PET) vizsgálatok. A kutatók azonban még mindig nem értik teljesen egyik út szerepét a rák patogenezisében.
” az a gondolat, hogy a glükóz építőelemeket nyújt a rák bioszintéziséhez, már régóta létezik. Bár nyomon követhetjük a glükóz szénmolekulák helyét, nem értjük teljesen a szén újraelosztásának fontosságát a különböző anyagcsere-utakon” – magyarázza Anastasiou.
amellett, hogy megpróbálják megérteni, hogy a glükóz és a glikolitikus út mit tesz a rákban, a kutatók most azt is vizsgálják,hogyan lehet beavatkozni más anyagcsere-útvonalakba, például az aminosav-anyagcserébe, hogy megakadályozzák a rák kialakulását2 vagy terjedését3, és az új fókusz más folyamatok, például a lipid és a nukleotid bioszintézis szerepére irányul.
talán, ha bármi lehetne használni, mint a poszter gyermek a potenciális célzás anyagcsere rákterápia, ez lenne az enzim izocitrát dehidrogenáz (IDH), amely mutálódott arányban gliomák és glioblastomák, muses Anastasiou. “A mutált IDH szerepének felfedezése áttörést jelentett, mert megszilárdította azt az elképzelést, hogy az anyagcsere-változások nem csak szemlélők, hanem önmagukban is ösztönözhetik a rák kialakulását. Fontos, hogy mivel a rák anyagcsere folyamatai mindenütt jelen vannak a szervezetben, nagy kihívás azonosítani azokat a markereket, amelyek azt jelzik, hogy a beteg valószínűleg fogékony az anti-metabolitokra”-magyarázza, “de IDH mutációkkal ez a probléma előre megoldódott, mert lehetséges az enzim mutációinak tesztelése, és automatikusan van egy biomarker, amely ezeket az IDH-célzott gyógyszereket alkalmazza. De ez nagy kihívást jelent más anyagcsere-folyamatok megcélzásában – hogyan lehet valójában párosítani az anyagcsere-kezeléseket a könnyen hozzáférhető biomarkerekkel vagy vizsgálatokkal?”
technológiák a rák metabolizmusának tanulmányozásához
szerencsére az új technológiák lehetővé teszik az anyagcsere példátlan részletességgel történő jellemzését, és nem invazív lehetőségeket kínálhatnak a metabolikus biomarkerek kimutatására.
a rákkutatás UK Beatson Intézet Glasgow-ban, David Lewis, PhD, csoport vezetője a molekuláris képalkotó laboratórium fejlett PET képalkotó technikákat, hogy tanulmányozza a változatos metabolitok in vivo. “Ha megnézzük a rák anyagcsere területét, ez sokkal több, mint a glükóz, valódi lehetőség van arra, hogy a pet képalkotással kapcsolatos technikai képességünket más típusú metabolitokra alkalmazzuk.”az egyik legizgalmasabb fejlesztés Lewis területén az elmúlt évben az egész test PET Szkennerek megjelenése volt, amelyek most már az FDA által jóváhagyott hihetetlen képeket készítenek a dinamikus anyagcsere folyamatokról az egész testben. “A daganat és a gazdaszervezet közötti kapcsolatok vizsgálatához ez alapvető fontosságú, mivel nem lesz lehetséges a test összes szövetének biopsziája” – magyarázza Lewis. “A teljes test PET képalkotásával egyidejűleg vizualizálhatjuk a daganat és a gazdaszervezet anyagcseréjét, így nagyon fontos módja lehet a rák-gazdaszervezet terápiák felfedezésének és végső soron a hatékonyságuk ellenőrzésének.”
a 3D medical imaging scanner kombinálja a pozitron emissziós tomográfiát (PET) és a röntgen komputertomográfiát (CT), hogy nyomon kövesse a speciálisan címkézett gyógyszereket és anyagokat, miközben mozognak a testben.
az egyik fő előnye, hogy a PET egy roncsolásmentes technológia: “nem kell fognunk egy darab szövetet, és lebontanunk, megnézhetjük a természetes helyén. És mivel a radioaktivitást vizsgáljuk, ami egy nagyon energikus folyamat, a technológia nagyon érzékeny, a metabolitok pikomoláris koncentrációjára csökken. Ez azt jelenti, hogy nem zavarjuk meg a rendszert képalkotás közben. Más módszerek inkább olyanok lehetnek, mint egy kihívás kísérlet – ahol azt nézzük, hogy mit csinál a tumor egy metabolikus szubsztrát terheléssel – míg a PET-vel megnézhetjük, hogy mit csinál a szövet natív módon.”Lewis arra akarja használni a PET-et, hogy megértse a tumorok metabolikus heterogenitását és azt, hogy ez hogyan változik az idő múlásával. “Van néhány szép modellünk, és a tüdőrákra koncentráltunk, mert ez egy nagyon heterogén betegség. A fluorodeoxiglükóz használata mellett, amelyet a pet diagnosztikájában használnak, egy másik molekulát, a 11C-acetátot használtunk, amely számos metabolikus út szubsztrátja a mitokondriális oxidációtól a De novo lipidszintézisig, így lehetővé tette számunkra, hogy ezeket a folyamatokat térben elkülönítsük a tumor modellekben, és valódi különbséget láttunk a tápanyagfelvételben.”
ennek a kutatásnak az egyik alkalmazása az lenne, hogy azonosítsa a daganatok metabolikusan gazdag vagy tele régióit, amelyek segíthetnek a kezelés testreszabásában. Ez korlátozott mértékben történik sugárterápiával, ahol a hipoxiás régiókat az intenzitás-modulált sugárterápia előtt lefestik a vizsgálatokra. De ez csak a kezdet, mondja Lewis: “ha meg tudjuk érteni, hogy mi a molekuláris mechanizmus a különböző heterogén régiókban, akkor ezeket az alrégiókat össze tudjuk kapcsolni a sugárterápiás rezisztenciával, vagy felhasználhatjuk az információkat a kezelések ésszerű kombinálására.”
a metabolikus fenotípusok vagy az anyagcsere-célzott gyógyszerek használatának egyik kihívása az, hogy nem tudjuk, mennyire plasztikusak ezek a folyamatok. “Elkerülhetetlenül lesz némi ellenállás az anyagcsere-kezelésekkel szemben, ahogy a daganatok idővel fejlődnek, de mivel soros, nem invazív anyagcsere-képalkotást végezhetünk a kezelés megkezdése után, figyelemmel kísérhetjük ezt, és ennek megfelelően adaptálhatjuk a terápiát.”Végső soron az a remény, hogy egy integrált diagnosztikai és terápiás csővezetéket építünk, ahol ezt egységesen lehet megtenni.
hol a következő rák anyagcsere?
bár a sejtes anyagcsere célzásának koncepciója a rákban nem új, megújult az étvágy a bonyolultságok megértésére és ezek kiaknázására több diagnosztikai terápiás stratégián keresztül. Amire most szükség van, mondja Anastasiou, hogy nézd meg a problémát egy másik lencse:
“világos, ha beszélni az emberek ezen a területen, hogy a dolgok sokkal bonyolultabb, mint amilyennek látszik. Az izgalmas, új technológiák megjelenésével felkészültebbek vagyunk arra, hogy racionális módszereket találjunk ennek a komplexitásnak a megértésére és kiaknázására. Számomra a legnagyobb kérdés az, hogy a tumor anyagcseréje és a gazdaszervezet anyagcseréje hogyan hat egymásra; mi az ok és okozat, és milyen jelek teszik lehetővé ezt a kommunikációt? Remélem, hogy ha beavatkozunk ebbe a jelenségbe, meg tudjuk gyógyítani az embereket a daganatukból, de még ha nem is tudjuk, hiszem, hogy megtaláljuk a módját az életminőségük javítására.”
1. Warburg, az, et al. a daganatos betegségek története. Biochem Z. 1924; 152: 319-344
2. Maddocks, ODK, et al. A szerin éhezés stresszt és p53-függő metabolikus átalakulást okoz a rákos sejtekben. Természet 2013; 493: 542-546
3. Knott, SRV, et al. Az aszparagin biohasznosulása szabályozza a metasztázist az emlőrák modelljében. Természet 2018; 554: 378-381
a tudósok és a közegészségügyi ügynökségek hihetetlen erőfeszítései világszerte a SARS-CoV-2-re adott válaszként azt eredményezték, hogy a sürgősségi felhasználás engedélyezése és az antitest-alapú ellenintézkedések gyors bevezetése, beleértve a terápiákat és vakcinákat. Hatékonyságukat általában semlegesítési vizsgálattal mérik, azonban a biológiai biztonsági korlátozások miatt a SARS-CoV-2-vel való munka kihívást jelent. Vessen egy pillantást arra, hogy a pseudovirus hogyan kínálhat alternatív eszközt.
az EMBL-EBI januárban jelentette be, hogy elindította a genom Integrations with Function and Sequence, or GIFTS platformot. Ez lehetővé teszi az Ensembl-t és az UniProt-ot használó tudósok számára, hogy hozzáférjenek az emberi és egér genomjainak Összes naprakész genom-és fehérjeadatához. A technológiai hálózatok az ajándékok mögött álló tudósokkal beszéltek, hogy többet megtudjanak.
A kutatók fáradhatatlanul dolgoznak új gyógyszerek tervezésén és a meglévő gyógyszerek újbóli felhasználásán az új koronavírus SARS-CoV-2 ellen.
tetszik, amit most olvastál? Hasonló tartalmat találhat az alábbi közösségekben.
Analysis & Separations Cell Science Drug Discovery
