Их работа, сообщается в журналеХимия и биология , описывает новую стратегию для создания молекулярных зондов для визуализации, измерения, и узнать о деятельности ферментов, называемых протеазами, на поверхности раковых клеток.
Патрик Догерти, старший автор и профессор химической инженерии в UCSB, объяснил, что зонды эффективны при понимании протеаз, участвующих в опухолевых метастазов.
"Опухоль метастазы широко рассматривается как причина смерти для больных раком", сказал Догерти. "Это не правило, первичной опухоли, что приводит к смерти. Метастазы опосредовано протеаз, как тот, который мы изучаем здесь. Эти протеазы могут позволить опухолевых клеток к отдельным и ухудшить окружающие ткани, а затем перейти на сайты удаленных от первичной опухоли. Опухоль не просто развалится. Есть много событий, что должно произойти для опухоли освободить раковых клеток в кровь, что может циркулировать и в конечном итоге и в других тканях, таких как печень или кости. "
Зондов позволило исследователям, в первый раз, непосредственно измерить активность протеаз, участвующих в метастазов. Они сделали это, добавив их расследование блюдо опухолевых клеток. Затем они измерили активность этого протеазы, который разрушает коллаген - самый богатый белком (по массе) в организме человека.
"У нас есть ближайшие планы использовать аналогичные зонды, чтобы эффективно различать метастатическим HER2-положительные опухоли, один из наиболее часто используемых биомаркеров рака молочной железы", сказал Догерти. "Значительная часть пациентов HER2-положительные опухоли, но мы не знаем, какие из этих опухолей собирается метастазировать еще. Но наши возможности, чтобы сделать эти зонды могут позволить нам определить, какие из этих HER2-положительные опухоли способность расщеплять что окружающие ткани, чтобы оторваться от первичной опухоли, а также установить отдельные опухоли в другом месте в теле. "
Авторы разработали молекулярного зонда, чтобы быть признанными одного протеазы, а не многие протеазы, которые присутствуют в тканях человека. То есть половина зонда. Другая половина зонда включает в себя оптический метод, используемый для измерения активности. Этот подход опирается на использование двух инженерных белков люминесцентные, полученных из морских организмов, которые поглощают и излучают свет в процессе, называемом лад или Форстер резонансный перенос энергии.
Чтобы подготовить зондов, исследователи ввели ген, который кодирует расследование бактерии кишечной палочки. Тогда они производят и очищают значительное количество зонда. Все сведения, необходимые для зонда кодируется последовательностью ДНК. Зондов легки и недороги в производстве, а также легко поделиться с другими исследователями.
В дополнение к изучению рака, аналогично построен зондов иметь последствия для изучения болезни Альцгеймера, артритов и заболеваний соединительной ткани, бактериальные инфекции, вирусы, и многих других заболеваний.
"Тот факт, что вы можете обобщить понятие, и то, как вы делаете эти зонды, для многих систем, делает его привлекательным", сказал Догерти. "Мы оказались исследования деятельности этой протеазы и определенного типа опухолевых клеток, которые являются производными от рака пациентов. Но вы можете применить это к сотен молекул и действительно развить рабочие понимание того, как группы протеаз работают вместе в области клеточной биологии. "
У лиц с ревматоидным артритом, например, есть рост производства протеаз, в том числе один изучена группа Догерти's. Это протеазы посредником пробоя коллагена и разрушение суставов. "Если у вас есть фермент, который может жевать до коллагена и у вас много коллагена в суставах, то вы бы ожидать, что вы увидите более быстрой деградации совместных теми протеаз," сказал Догерти.
Исследовательская группа Догерти создала около 25 зондов аналогичный приведенному в статье. Они строят панели около 100 проб и будет использовать эту панель, чтобы охарактеризовать, как различные протеазы функции.Это исследование может привести к новым методам лечения препаратом для целого ряда заболеваний.
Первый автор на бумаге бывшего выпускника Догерти ученик, Абир Jabaiah, который применяет аналогичный процесс в другой протеаз, участвующих в опухоли метастазы как докторской сотрудник в лаборатории Догерти's. Финансирование этой работы была предоставлена Национальных Институтов Здоровья через центр Национального онкологического института рака Нанотехнологии Excellence и Национальный институт сердца, легких и крови программы Института передовых технологий в области нанотехнологий
