Интелигентните молекули активират белите кръвни клетки, за да станат по-добри машини за хранене на рак

Интелигентните молекули активират белите кръвни клетки, за да станат по-добри машини за хранене на рак

Kent Hovind - Seminar 4 - Lies in the textbooks [MULTISUBS] (Февруари 2019).

Anonim

Екип от изследователи е създал интелигентни протеинови молекули, които могат да препрограмират белите кръвни клетки, за да пренебрегнат механизма за самозащита, който раковите клетки използват, за да оцеляват и разпространяват в организма. Изследователите твърдят, че авансирането може да доведе до нов метод за реинженеринг на имунните клетки за борба с рака и инфекциозните заболявания. Екипът успешно изпробва този метод в жива клетъчна култура.

Работата беше ръководена от професорите по биоинженерство Питър Йънсиао Уанг и Шу Чиен с сътрудниците проф. Виктор Низет и Ксиангдонг Xu, всички в Калифорнийския университет в Сан Диего, заедно с изследователи от Университета на Илинойс в Урбана-Шампейн. Екипът публикува този месец работата си в Nature Communications .

Интелигентните протеини, наречени "iSNAPS" (интегрирани сензорни и активиращи протеини), са предназначени да откриват точни молекулярни сигнали в живи клетки и в отговор действат върху тези сигнали, за да дадат възможност на клетките да се борят с болестта или да изпълняват други полезни функции. Това изследване е първото, което демонстрира как двете способности за засичане и активиране могат да се комбинират в една молекула, каза Уанг.

Изследователите вмъкват своя iSNAPS в типове бели кръвни клетки, наречени макрофаги, и демонстрират, че драстично подобряват способността на макрофагите да поглъщат и унищожават бързо разделящите се ракови клетки.

Макрофагите са бели кръвни клетки, които играят важна роля в имунната система. Част от задачата им е да премахнат чужди частици и вредни организми като патогени и ракови клетки, като ги разграждат. Когато макрофагият се свързва с ракова клетка или друг чуждестранен нашественик, повърхностните протеини върху макрофага, наречени Fc гама рецептори, изпращат сигнал "ядете ме", който принуждава макрофага да погълне и да унищожи нашественика.

Раковите клетки обаче имат специален защитен механизъм, който допринася за техния смъртоносен потенциал. Те имат повърхностен протеин, наречен CD47, който взаимодейства с повърхностния протеин на SIRP-алфа на макрофага, за да изпрати сигнал "не ме ядете".

Тайната на работата на технологията iSNAP за работа включва преконфигуриране на бойното поле между раковите клетки и имунната система. ISNAPS по същество пренавива макрофаги, за да замени този сигнал "не ме изяжди" и да го интерпретира като сигнал "ме изядете". ISNAP имат чувствителен компонент, който открива ключовото молекулно събитие, което се случва в макрофага, когато неговият SIRP-алфа повърхностен протеин взаимодейства с CD47 върху раковата клетка. В отговор iSNAPS има активиращ компонент, който веднага се трансформира, за да произведе зелен / жълт светлинен сигнал, като дава на изследователите начин да визуализират молекулярната активност чрез микроскоп. Активиращият компонент също се задейства, за да освободи ензим, който инициира каскада от събития, която позволява на макрофага да поглъща раковите клетки. "Забележително е, че това време за реагиране е много бързо - вярваме, че това се случва в рамките на секунди до минути", каза Уанг.

В експериментите си изследователите смесват своите инжектирани макрофаги с ракови клетки в културни ястия и наблюдават активността чрез микроскоп. Макрофагите са способни да поглъщат повечето от изследваните ракови клетки. Като контролен експеримент изследователите са използвали макрофаги, съдържащи инхалатори iSNAPS, които имат способност за улавяне, но нямат способност за активиране. Те наблюдават, че тези макрофаги могат да свързват и откриват наличието на ракови клетки, но не и да ги ядат.

Уанг отбелязва, че дизайнът iSNAPS по принцип би могъл да бъде модифициран за други приложения, като например реинженеринг на имунните клетки за унищожаване на бактерии. Те биха могли да бъдат прилагани и към други видове имунни клетки, като например Т клетки за терапия с множество заболявания. Придвижвайки се напред, екипът планира да тества iSNAPS на мишки, за да види как ще се представят in vivo . Изследователите също се интересуват от това дали iSNAPS може да бъде използван за подобряване на други естествени клетъчни функции за коригиране на различни патологии на заболяването.

Популярни Публикации

Препоръчано