Het Incucyte ® – systeem is een voorbeeld van een techniek die de mogelijkheid biedt om kankercelbiologie in de loop van de tijd te observeren en te kwantificeren, op een volledig niet-verstorende manier.
Download dit whitepaper om de huidige onderzoekstrends over de zeven kenmerken van kanker te ontdekken.
bekijk Whitepaper
gesponsorde inhoud
vooruitgang in het richten van metabole routes bij kanker
Twee belangrijke metabole routes hebben de meeste aandacht getrokken in kankeronderzoek, tot nu toe: het metabolisme van glucose via glycolyse en glutamine via de Krebs (TCA) cyclus. De Glucose is een significante nadruk geweest omdat het gretig door vele tumors wordt opgenomen, die door het gebruik van glucose als tracer in het aftasten van (PET) van de positron-emissie tomografie wordt aangetoond. Nochtans, begrijpen de onderzoekers nog niet volledig de rol van één van beide weg in kankerpathogenese.het idee dat glucose bouwstenen biedt voor biosynthese bij kanker bestaat al lang. Hoewel we kunnen traceren waar de glucose-koolstofmoleculen heen gaan, begrijpen we niet volledig het belang van de herverdeling van die koolstof in verschillende metabole routes”, legt Anastasiou uit. naast het proberen te begrijpen wat glucose en de glycolytische route bij kanker doen, onderzoeken onderzoekers nu ook hoe ze andere metabole routes kunnen beïnvloeden, zoals het aminozuurmetabolisme, om de ontwikkeling van kanker2 of verspreiding te voorkomen,3 en nieuwe focus wordt gericht op de rol van andere processen zoals lipide-en nucleotidebiosynthese.misschien als iets zou kunnen worden gebruikt als het poster kind van het potentieel van targeting metabolisme voor kankertherapie, het zou zijn het enzym isocitraat dehydrogenase (IDH) dat wordt gemuteerd in een deel van gliomen en glioblastomen, muses Anastasiou. “Het ontdekken van de rol van gemuteerde IDH was een doorbraak omdat het het idee stolde dat metabole veranderingen niet alleen een omstander zijn, maar ook de ontwikkeling van kanker op hun eigen recht kunnen stimuleren. Belangrijk is dat de processen van het kankermetabolisme alomtegenwoordig zijn in het lichaam, het een grote uitdaging is om markers te identificeren die erop wijzen dat een patiënt waarschijnlijk ontvankelijk is voor anti-metabolieten,” legt hij uit, “maar met IDH-mutaties, werd dit probleem van tevoren opgelost omdat het mogelijk is om mutaties van het enzym te testen en automatisch hebben we een biomarker om deze IDH-gerichte geneesmiddelen toe te passen. Maar dit zal een grote uitdaging zijn voor het richten van andere metabolische processen-hoe koppel je eigenlijk metabole behandelingen aan gemakkelijk toegankelijke biomarkers of assays?”
technologieën voor het bestuderen van het kankermetabolisme
gelukkig maken nieuwe technologieën het mogelijk het metabolisme in ongekende details te karakteriseren en zouden ze niet-invasieve opties kunnen bieden voor het detecteren van metabole biomarkers. aan het Cancer Research UK Beatson Institute in Glasgow ontwikkelt David Lewis, PhD, groepsleider van het Molecular Imaging laboratory, geavanceerde PET imaging technieken om een breed scala van metabolieten in vivo te bestuderen. “Als je kijkt naar het kankermetabolisme gebied, het is veel meer dan glucose, er is een echte kans voor het toepassen van de technische capaciteit die we hebben met PET imaging aan andere soorten metabolieten. een van de meest opwindende ontwikkelingen in Lewis’ vakgebied in het afgelopen jaar was de komst van whole body PET scanners, die nu zijn goedgekeurd door de FDA, die ongelooflijke beelden produceren van dynamische metabole processen in het hele lichaam. “Voor het onderzoeken van verbanden tussen de tumor en de gastheer zal dit fundamenteel zijn, omdat het niet mogelijk zal zijn om alle weefsels in het lichaam te biopt”, legt Lewis uit. “Met whole body PET imaging kunnen we tegelijkertijd de tumor en het gastheermetabolisme in harmonie visualiseren, dus het kan een zeer belangrijke manier zijn om kanker-gastheertherapieën te ontdekken en uiteindelijk hun effectiviteit te controleren.”
3D medical imaging scanner combineert positron emission tomography (PET) en x-ray computed tomography (CT) om speciaal geëtiketteerde geneesmiddelen en stoffen te volgen terwijl ze zich door het lichaam bewegen. een van de grote voordelen, zegt hij, is dat PET een niet-destructieve technologie is: “we hoeven geen stukje weefsel te nemen en het af te breken, we kunnen het op zijn natuurlijke locatie bekijken. Omdat we naar radioactiviteit kijken, een zeer energetisch proces, is de technologie zeer gevoelig, om te komen tot picomolaire concentraties van metabolieten. Dit betekent dat we het systeem niet verstoren terwijl we het in beeld brengen. Andere methoden kunnen eerder als een uitdaging experiment-waar je kijkt naar wat de tumor doet met een metabole substraat ‘belasting’ – terwijl met PET kunnen we kijken naar wat het weefsel doet native.Lewis wil PET gebruiken om inzicht te krijgen in de metabole heterogeniteit van tumoren en hoe dit in de loop van de tijd verandert. “We hebben een aantal mooie modellen, en we hebben ons gericht op longkanker, omdat het een zeer heterogene ziekte. Naast het gebruik van fluorodeoxyglucose, dat wordt gebruikt in diagnostische PET, hebben we een ander molecuul gebruikt, genaamd 11C-acetaat, dat een substraat is voor verschillende metabole routes van mitochondriale oxidatie tot de novo lipidensynthese, dus het heeft ons in staat gesteld om een aantal van die processen ruimtelijk te scheiden in de tumormodellen en we hebben een echt verschil gezien in de opname van voedingsstoffen.een van de toepassingen van dit onderzoek zou zijn om metabolisch rijke of volledige regio ‘ s van tumoren te identificeren die kunnen helpen om de behandeling op maat te maken. Dit wordt in beperkte mate gedaan met radiotherapie, waar hypoxische gebieden worden ‘geschilderd’ op scans voorafgaand aan intensiteit gemoduleerde radiotherapie. Maar dat is nog maar het begin, zegt Lewis: “als we kunnen begrijpen wat de moleculaire mechanismen zijn binnen de verschillende heterogene regio’ s, kunnen we die subregio ‘ s koppelen aan misschien resistentie tegen radiotherapie, of de informatie gebruiken om behandelingen rationeel te combineren.een van de uitdagingen van het sturen door metabole fenotypen, of het gebruik van stofwisselingsgerichte geneesmiddelen, is dat we niet weten hoe plastic deze processen zijn. “Er zal onvermijdelijk enige weerstand tegen metabole behandelingen als tumoren evolueren in de tijd, maar omdat we seriële niet-invasieve metabole beeldvorming kunnen doen nadat we zijn begonnen met de behandeling kunnen we dit controleren en de therapie dienovereenkomstig aan te passen.”Uiteindelijk is de hoop om een geïntegreerde diagnostische en therapeutische pijplijn op te bouwen waar dit gezamenlijk kan worden gedaan.
waar volgt het kankermetabolisme?
hoewel het concept van het richten van cellulair metabolisme bij kanker niet nieuw is, is er een hernieuwde eetlust voor het begrijpen van de fijne kneepjes ervan en het benutten van deze door middel van meerdere diagnostische therapeutische strategieën. Wat nu nodig is, zegt Anastasiou, is om naar het probleem te kijken door een andere lens:
“Het is duidelijk als je met mensen in dit veld praat dat dingen ingewikkelder zijn dan ze lijken. Met de komst van spannende nieuwe technologieën, zijn we beter in staat om rationele manieren te vinden om deze complexiteit te begrijpen en te exploiteren. Voor mij is de grootste vraag hoe het metabolisme van de tumor en het metabolisme van de gastheer met elkaar interageren; wat zijn oorzaak en gevolg, en wat zijn de signalen die deze communicatie mogelijk maken? Mijn hoop is dat als we ons met dit fenomeen bemoeien we mensen van hun tumoren kunnen genezen, maar zelfs als we dat niet kunnen, denk ik dat we manieren zullen vinden om hun kwaliteit van leven te verbeteren.”
1. Warburg, o, et al. üeber den Stoffwechsel der Tumoren. Biochem Z. 1924; 152: 319-344
2. Maddocks, ODK, et al. Serine verhongering veroorzaakt stress en p53-afhankelijke metabolische remodellering in kankercellen. Natuur 2013; 493: 542-546
3. Knott, SRV, et al. De biologische beschikbaarheid van Asparagine regelt de metastase in een model van borstkanker. Natuur 2018; 554: 378-381
De ongelooflijke inspanningen van wetenschappers en volksgezondheid organisaties over de hele wereld in reactie op SARS-CoV-2 heeft geresulteerd in de nood gebruik maken van de vergunning en de snelle implementatie van antilichaam-gebaseerde maatregelen, met inbegrip van therapieën en vaccins. Hun doeltreffendheid wordt typisch gemeten in een neutralisatieanalyse, nochtans, maken de biosafety beperkingen het werken met SARS-CoV-2 uitdagend. We nemen een kijkje op hoe pseudovirus een alternatief instrument kan bieden.
het EMBL-EBI kondigde aan dat het in Januari de genoomintegraties met functie en sequentie, of GIFTS, platform had gelanceerd. Dit zal wetenschappers die Ensembl en UniProt gebruiken in staat stellen om toegang te krijgen tot alle up-to-date genomische en eiwitgegevens voor genomen van mensen en muizen. Technology Networks sprak met de wetenschappers achter GIFTS om meer te leren.
onderzoekers werken onvermoeibaar aan het ontwerpen van nieuwe geneesmiddelen en het hergebruiken van bestaande geneesmiddelen tegen het nieuwe coronavirus SARS-CoV-2.
vind je het leuk wat je net hebt gelezen? U kunt soortgelijke inhoud vinden op de communities hieronder.
Analysis & Separations Cell Science Drug Discovery
