Эти крошечные датчики помогут обнаружить рак на ранней стадии

Эти крошечные датчики помогут обнаружить рак на ранней стадии

Новое исследование использует наносенсоры для обнаружения белок-белковых взаимодействий, которые могут сигнализировать о раке. Результаты исследования являются особенно полезными для выявления лимфоцитарной лейкемии на ранней стадии развития.


Рак является одной из основных причин смерти во всем мире.

Раннее выявление этой опасной для жизни болезни имеет решающее значение, и ученые-медики усердно работают над тем, чтобы как можно скорее разработать новые и более эффективные способы диагностики и лечения рака.


По данным сайта Medical News Today, новое исследование использует крошечные датчики, чтобы обнаружить мелкие молекулярные изменения, которые могут указывать на рак.


Ливиу Мовиляну, профессор физики в колледже искусств и наук в Сиракузском университете в Нью-Йорке, вместе с Авинашем Кумаром Тхакуром, доктором-исследователем в области физики в Сиракузах, подробно описывают роль этих наносенсоров в статье, опубликованной в журнале Nature Biotechnology. 


Как объясняет профессор Мовиляну, наносенсоры могут быть особенно полезны для выявления лимфоцитарного лейкоза, формы рака, которая берет начало в костном мозге и распространяется в кровь.


Как работают наносенсоры для выявления лимфоцитарного лейкоза


Наносенсоры, созданные в лаборатории профессора Мовиляну, способны обнаруживать белок-белковые взаимодействия (ББВ), то есть процессы, которые необходимы для развития клеток.

ББВ зависят от множества факторов, таких как тип клетки, стадия ее развития и условия окружающей среды. Некоторые ББВ стабильны, но другие являются временными.

Например, взаимодействия, необходимые для активации экспрессии генов или те, которые влияют на передачу сигналов клетками и развитие раковых клеток, являются временными, то есть они продолжаются только около миллисекунды.

Мимолетная природа этих ББВ затрудняет их обнаружение с помощью методов, доступных в настоящее время.

Однако наносенсоры, созданные в лаборатории профессора Мовиляну, обходят это препятствие, создавая небольшое отверстие в клеточной мембране, через которое проходит электрический ток.


Когда белки проходят через эти небольшие отверстия или нанопоры, они изменяют интенсивность электрического тока. Эти изменения раскрывают идентичность и свойства каждого белка.


«Данные, полученные из одного образца белка, огромны», - сообщает профессор Мовиляну.


«Наши наноструктуры позволяют нам наблюдать биохимические события чувствительным, специфическим и количественным образом», - продолжает исследователь. «После этого мы сможем дать точную оценку по одному образцу белка».


«Значительные нарушения в силе этих ББВ приводят к болезненным состояниям. Из-за преходящего характера этих взаимодействий необходимы новые методы для их оценки».

Физик также объясняет, как точно настроенные механизмы обнаружения его наносенсоров могут помочь в борьбе с раком.


“Если мы знаем, как функционируют отдельные части клетки, мы можем выяснить, почему клетка отклоняется от нормальной функциональности в сторону опухолеподобного состояния [...]. Наши маленькие сенсоры могут многое сделать для скрининга биомаркеров и профилирования белка.“ - профессор Мовиляну. 


Проф. Мовиляну надеется, что его наносенсоры будут особенно полезны для выявления лимфоцитарного лейкоза, состояния, при котором клетки крови не созревают и не умирают как обычно, а «накапливаются в костном мозге и вытесняют нормальные, здоровые клетки».


 19.04.2019
 (8 просмотров)