Nové ultrafialové svetlo dokáze urcit polohu onemocnení

Nová studie zverejnená v casopise Online Early Edition z Sborník z Národní akademie ved to odhaluje Výzkumníci spolecnosti Johns Hopkins vyvinuli syntetickou bílkovinu, která pri aktivovaném ultrafialovém osvetlení dokáze lékari ukázat presne tam, kde se nacházejí urcité poruchy, jako je artritida a rakovina.
Tento úzasný prulom dlázdí ceste k novému druhu diagnostické zobrazovací technologie a muze nakonec vést k tomu, ze doktori mohou vlozit léky na místa, kde obrazy zjistily onemocnení.
Behem pokusu byli experti úspesní pri pouzití syntetického proteinu k nalezení rakoviny prostaty a pankreatu u mysích modelu. Mohli také najít abnormality rustu kostní hmoty v souladu s Marfanovým syndromem.
Autori poznamenávají, ze syntetické proteiny neurcují presne, kde jsou nemocné bunky. Spojuje se vsak s poskozeným kolagenem v blízkosti nemocného místa.
Kolagen je nejrozsírenejsí protein v tele. Jeho hlavním úkolem je poskytnout strukturované prostredí, ve kterém mohou bunky vytváret kuzi, kosti a nervy. Vedci tvrdí, ze poskozený kolagen je normální, ale rakovina a jiné nemocné bunky mohou kolapsovat rychleji nez obvykle. Vzhledem ke vsem takovým skodám zpusobeným rakovinou a jinými onemocneními, syntetické proteiny mohou delat svou práci pri hledání místa, které potrebuje pomoc.
S. Michael Yu, clen fakulty z Whiting School of Engineering v oddelení materiálové vedy a inzenýrství uvedl:

"Tyto choroboplodné bunky jsou jako zlodeji, kterí proniknou do domu a zpusobí mnoho skod, ale nejsou tam, kdyz prijde policie. Místo toho, aby hledali zlodeje, nase syntetické proteiny reagují na dukazy, které zustaly na míste zlocinu."

Martin Pomper, spoluresitel spolecnosti Johns Hopkins Center of Cancer Nanotechnology Excellence a profesor lékarské fakulty Radiacní medicíny, se setkal s Yu, zatímco oni byli oba úcastníci Johns Hopkins Institute for NanoBioTechnology.
Pridal:

"Velkou nesplnenou potrebou lékarské péce je lepsí neinvazivní charakterizace naruseného kolagenu, který se vyskytuje v sirokém spektru poruch. Michael zjistil, co by mohlo být velmi elegantní a praktické resení, které premenujeme na sadu obrazu a potenciálu cinitele pro diagnostiku a lécbu. "

Syntetické proteiny, které byly pouzity behem studie, jsou kolagenní mimetické peptidy (CMP). Tyto urcité typy bílkovin jsou prirozene tazeny ve smeru kolagenu poskozeného chorobami, kde se pak pripevnují.
Aby lékari mohli videt, kde proteiny cestují, umístí fluorescencní znacky na kazdý CMP, takze bude snadné detekovat pomocí zobrazovací technologie. Kdekoli je oblast zárící, je to známka kolagenu, který byl nejpravdepodobneji poskozen chorobou.
Na zacátku studie se vedci domnívali, ze by mohli mít problém, protoze CMP se casto navzájem uchovávají místo poskozeného kolagenu, takze je obtízné rozlisit oblasti, které potrebují lécbu.
Za úcelem vyresení tohoto problému vypracoval Yang Li, doktorský student z Katedry chemie na Kriegerove skole umení a ved v Johns Hopkins a hlavní autor studie, vyvinul CMPS, který mel okolo nej chemickou krabici, a proto zakázal vazba mezi proteiny. Tesne pred vstupem bílkoviny do krve vedec pouzil ultrafialové osvetlení k "odemknutí" krabice a CMPs pak mohou pokracovat v poslání pri hledání nemocné oblasti.
Pro testování metody Li, Yu a jeho tým injikoval proteiny na mysi, které byly infikovány lidskými rakovinnými bunkami pankreatu a prostaty.
Behem ctyrdenního rozmezí byly porízeny fluorescencní snímky, které ukázaly, ze výzkumníci byli schopni sledovat vlákna syntetického proteinu, který procházel nádorovými oblastmi pomocí krevních cév a prilepil se na poskozený kolagen.
Zkousky podobné této zkousce ukázaly, ze CMP muze být schopen detekovat místo chrupavky a kostí, které sbírají vysoké hladiny poskozeného kolagenu. To by vedlo k lécbe a diagnostice poskození kostí a chrupavek.
Autori poznamenávají, ze tato metoda není zcela pochopena, avsak nalezení a prestavba kolagenu pomuze podporit rust kostí u pacientu, kterí trpí Marfanovým syndromem, a muze vést k významným prulomum v budoucnu.
Napsal Christine Kearney