Gesundheit

Sensoren entwickelt, die zur Erkennung und Messung von Krebs, die Fähigkeit zu verbreiten

Die Ausbreitung von invasiven Krebszellen von einem tumor der original-Website, um entfernte Teile des Körpers bekannt ist, als die Metastase. Es ist die führende Ursache des Todes in den Leuten mit Krebs. In einem Papier online veröffentlicht in iScience, University of California San Diego School of Medicine Forscher berichteten engineering sensoren, die erkennen können, und Messen Sie die metastatischen potential der einzelnen Krebs-Zellen.

„Krebs wäre nicht so verheerend, wenn Sie nicht metastasieren“, sagte Pradipta Ghosh, MD, professor in der UC San Diego School of Medicine Abteilungen der Medizin und Zelluläre und Molekulare Medizin, Leiter des Zentrums für Netzwerk-Medizin und leitender Autor der Studie.

„Obwohl es viele Möglichkeiten zur Entdeckung von Metastasierung, sobald es aufgetreten ist, es wurde nichts vorhanden zu „sehen“ oder „Messen“, das Potenzial der Tumorzellen zur Metastasierung in die Zukunft. So in der Mitte für Netzwerk Medizin begegnet dieser Herausforderung durch die Konstruktion von Biosensoren für die überwachung nicht ein, nicht zwei, sondern mehrere Signalisierungs-Programme, die Fahrt Metastasierung; beim erfassen diese Signale ein Fluoreszenz-signal würde erst eingeschaltet werden, wenn Tumorzellen erworbenen hohen potential zu metastasieren, und daher tödlich.“

Krebszellen verändern normal-Zell-Kommunikation durch die Entführung einer von vielen Signalwegen zu ermöglichen, Metastasen auftreten. Da die Tumorzellen sich an die Umgebung anpassen oder die Behandlung von Krebs, die Vorhersage, welchen Weg verwendet wird, wird schwierig. Durch den Vergleich von Proteinen und protein-Modifikationen in normal-gegen alle Krebs-Gewebe, Ghosh und Kollegen identifizierten ein protein und seine einzigartige Modifikation namens Tyrosin-phosphoryliert CCDC88A (GIV/Girdin), die nur in soliden tumor-Zellen. Vergleichende Analysen zeigten, dass diese Modifikation könnte einen Punkt der Konvergenz der mehrere Signalwege Häufig entführt von Tumorzellen während der Metastasierung.

Das team Roman entwickelt Biosensoren und anspruchsvollen mikroskopen zur überwachung der änderung auf GIV und gefunden, dass, in der Tat, Neonlicht reflektierten Signale eine Tumorzelle die metastatische Tendenz. Sie waren dann in der Lage zu Messen, die metastatischen potential der einzelnen Krebs-Zellen und Konto für die unbekannten von einem sich entwickelnden tumor Biologie durch diese Aktivität. Das Ergebnis war die Entwicklung der Fluoreszenz-Resonanz-Energie-Transfer (FRET) Biosensoren.

Obwohl sehr aggressiv und anpassungsfähig, sehr wenige Krebszellen metastasieren und metastasierendem potential kommt und geht, sagte Ghosh. Wenn Metastasen vorhergesagt werden kann, diese Daten könnten verwendet werden, um zu Personalisieren, Behandlung zu den einzelnen Patienten. Zum Beispiel, Patienten, deren Krebs ist nicht vorhergesagt, zu metastasieren oder deren Krankheit konnte chirurgisch herausgeschnitten werden könnten verschont bleiben von hoch toxischen Therapien, sagte Ghosh. Patienten, deren Krebs ist vorhergesagt zu verbreiten, aggressiv sein könnte, behandelt die Präzision, mit der Medizin zum Ziel, den Zellen der Metastasen.

„Es ist wie der Blick auf ein Magic 8 Ball, aber mit einem richtigen Maßstab zu Messen, der unermessliche und Ergebnisse vorherzusagen“, sagte Ghosh. „Wir haben das Potenzial nicht nur zu erhalten, Informationen auf single-cell level, sondern auch die Plastizität der Prozess, der in eine einzelne Zelle. Diese Art der Bildgebung kann verwendet werden, wenn sind wir liefern Behandlung, um zu sehen, wie die einzelnen Zellen reagiert.“

Die sensoren müssen weiter verfeinert werden, schrieb die Autoren, haben aber das potential zu einer transformierenden Voraus für Krebs-Zellbiologie.

Co-Autoren sind: Krishna Mittleren, Nina Sun, Cristina Rohena, Linda Joosen und Harsharan Dhillon, alle an der UC San Diego.