Обнаружен естественный маркер рака

Согласно мнению биоинженеров, биомаркером рака могут служить естественно подсвеченные молекулы, которые есть во всех живых клетках организма.

NADH или никотинамид аденин динуклеотид — ключевой коэнзим (небелковая молекула, необходимая для функционирования фермента), содержащийся, главным образом, во внутренней мембране митохондрий.

Митохондрии называют энергетическими станциями клеток потому, что они питают биохимические реакции, которые вовлекают различные ферменты для производства ATP (аденозинтрифосфорная кислота, АТФ) — нуклеотида, молекулы которого выполняют в клетке функцию основного источника энергии для клеток. В случае заболевания или метаболического расстройства эти ферменты отказывают, в результате чего накапливается NADH.

«Дисфункциональные ферменты в митохондрии связаны с серьезными проблемами для здоровья, такими как рак и нейродегенеративные болезни», заявил Ахмед Хейкал, профессор биоинженерии из университета Пенсильвании. «Обнаруживая уровень NADH-коэнзима и его распределение в живых клетках, мы будем в состоянии контролировать митохондриальную активность, а значит и целостность любой клетки, не применяя ядовитые красители, которые разрушают клеточную структуру».

По словам ученого, одна из основных проблем в диагностировании рака — это способность отличить здоровые клетки от больных, особенно на ранних стадиях развития опухоли.

Чтобы определить разницу между ними, ученые использовали естественно освещенные молекулы NADH. Комбинируя спектроскопию и микроскопию, ученые смогут определить точную меру концентрации молекул-маркеров в клетках. Хейкал и аспирант биоинженерии Ю выяснили, что средняя концентрация NADH в клетках рака молочной железы вдвое больше, чем в здоровых.

«Если мы будем иметь две клетки, одну — здоровую, а другую — больную, то мы с уверенностью сможем обнаружить разницу между ними», сообщил Хейкал. «Нам впервые удалось количественно определить концентрацию NADH в злокачественных и здоровых клетках молочной железы».

Также ученые проверили количество молекул-маркеров в свободных и в связанных с другими ферментами клетках. Оно также разнится для здоровых и больных клеток.

«Мы поняли, что интенсивность свечения зависит не только от концентрации NADH, но и от структуры — свободной или энзимозависимой, а также от местоположения в клетке — в цитоплазме или в митохондрии», пояснил Хейкал. «Так как свободная молекула может вращаться быстрее, чем связанная с ферментами, нам удалось разработать технологию, названную отображением вращательного распространения, чтобы определить точную меру концентрации свободных и энзимозависимых молекул NADH вне зависимости от ее положения — в митохондрии или клеточной жидкости цитозоли».

Чтобы подтвердить, что изменения в химических реакциях по производству АТФ могут привести к увеличению молекул-маркеров, Хейкал и Ю подвергли здоровые клетки молочной железы воздействию цианистого калия. Количество NAD в этих клетках значительно возросло.


В ходе более ранних исследований ученые измеряли количество NADH в клетках с использованием обычных биохимических методов, которые требуют разрушения клеток. Но по словам Хейкала измерить концентрацию нужных молекул в мертвых клетках невозможно с точностью, необходимой для диагностического или клинического использования.

«Преимущество нашего неразрушительного подхода состоит в том, что местоположение NADH в клетке имеет отношение к ее функции выживания», объяснил Хейкал. «Когда клетка разрушается, становится невозможным определить, где именно молекулы находились в живой клетке и какую роль они играли».

Ученые утверждает, что измерение уровня маркеров в клетке без ее разрушения имеет потенциал для применения технологии в лечении болезней и назначении лекарства.

«Наша технология не ограничивается обнаружением раковых опухолей. Другие нейродегенеративные болезни, связанные с митохондриальными аномалиями, также могут быть обнаружены», сообщил Хейкал. «Также мы можем использовать новый подход для определения количественной эффективности новых лекарственных препаратов».

06.04.2009





Здоровье

Разработан анализ крови, выявляющий признаки Альцгеймера задолго до диагнозаРазработан анализ крови, выявляющий признаки Альц...

Новое исследование, проведенное в Институ...

Биопечать избавит от необходимости тестировать косметику на кроликахБиопечать избавит от необходимости тестировать ко...

Биоинженерная искусственная кожа становится вс...

Большие по пять, а маленькие по три: раковые клетки растут и уменьшаются в размере, чтобы выжитьБольшие по пять, а маленькие по три: раковые клет...

Раковые клетки могут уменьшаться или увел...

Если вы буквально налились свинцомЕсли вы буквально налились свинцом

Тяжелые металлы, такие как свинец и ...

Это прокол, сэр! Диагностировать Альцгеймера будут с помощью микроигольных пластырейЭто прокол, сэр! Диагностировать Альцгеймера буду...

Ведущий ученый Университета Суонси разработал ...

Микробы из кишечника тибетских монахов благостно реагируют на медитациюМикробы из кишечника тибетских монахов благостно ...

Регулярная глубокая медитация, особенно если&n...

Головной мозг у слепых и глухих людей развивается одинаковоГоловной мозг у слепых и глухих людей развивается...

Чтобы создать представление о внешнем мир...

В организме обнаружили белок, который помогает выращивать мышцыВ организме обнаружили белок, который помогает вы...

Ученые из Токийского столичного университ...

Не цепляйтесь к квадрицепсу. Ученые выяснили, как на самом деле восстановить ходьбу после операции на коленеНе цепляйтесь к квадрицепсу. Ученые выяснили, как...

Скорость или сила, что важнее? Этот ...

Клетки, отвечающие за сохранность нейронов, помогают развивать памятьКлетки, отвечающие за сохранность нейронов, помог...

В головном мозге есть два принципиально р...

Женские клетки устойчивее к воспалению, чем мужскиеЖенские клетки устойчивее к воспалению, чем мужск...

Недавно опубликованное исследование, проведенн...

Инсулиновые шприцы можно будет выброситьИнсулиновые шприцы можно будет выбросить

Для миллионов людей, живущих с диабетом, ...

Углекислый газ послужит на благо медицинеУглекислый газ послужит на благо медицине

Совместная работа химиков позволила найти креа...

Человеческий кишечник может повторить фокус Бенджамина БаттонаЧеловеческий кишечник может повторить фокус Бендж...

Большинство клеток живут вполне обычной жизнью...

Колбаса может заставить организм стареть быстрееКолбаса может заставить организм стареть быстрее

Руководитель Клиники нутрициологии Российского...

Лучевая терапия может вызвать еще одну опухоль. Как этого избежатьЛучевая терапия может вызвать еще одну опухоль. К...

Для лечения раковой опухоли врач может назначи...

Волчанке готовятся выписать волчий билетВолчанке готовятся выписать волчий билет

Наверняка всем читателям известно, что им...

Спасибо, теперь все склеилосьСпасибо, теперь все склеилось

Ученые обнаружили, что с помощью уль...

Одному нравится арбуз, а слепому — свиной хрящикОдному нравится арбуз, а слепому — свиной хрящик

Ученые разработали из коллагена, взятого ...

Ученые разработали искусственный интеллект, способный диагностировать бессудорожную эпилепсию по результатам ЭЭГУченые разработали искусственный интеллект, спосо...

Группа исследователей, в которую вошли уч...

Гипервитаминоз D — проблема серьезная, осторожнее с добавками!Гипервитаминоз D — проблема серьезная, осторожнее...

Передозировка витамина D в пищевых добавк...

Как проходит последний этап жизни пациентов с ракомКак проходит последний этап жизни пациентов с рак...

С момента постановки диагноза вас подверг...

Химики разрабатывают экспресс-метод обнаружения супербактерийХимики разрабатывают экспресс-метод обнаружения с...

Ученые Томского политехнического университета ...

В Москве будут производить инновационные препараты для косметологииВ Москве будут производить инновационные препарат...

Предприятие по производству инновационной...

Россия и Узбекистан наращивают сотрудничество в сфере фармацевтической и медицинской промышленностиРоссия и Узбекистан наращивают сотрудничество в с...

На площадке международной промышленной выставк...

«Консорциум» Медицинская техника» и Сеченовский Университет подписали соглашение о сотрудничестве«Консорциум» Медицинская техника» и Сеченовский У...

Документ о стратегическом партнерстве был...

Отечественные разработки могут стать основой развития медицинских полимеровОтечественные разработки могут стать основой разв...

Результаты работы ученых Кабардино-Балкарского...

Поиск на сайте

Магазин

  
Kingston SSDNow V300 60GB (SV300S37A/60G)3190.00 руб.

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дняМастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Незнание языков – не помеха для успехаНезнание языков – не помеха для успеха
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Инвестиции в инновации: инертность преодоленаИнвестиции в инновации: инертность преодолена
Новости науки в массы следует нести в упрощенном форматеНовости науки в массы следует нести в упрощенном форма
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще одинВ Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредитБританский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Исследована галактика с активным формирование звездИсследована галактика с активным формирование звезд
Классическая музыка полезна для новорожденныхКлассическая музыка полезна для новорожденных
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийствоШизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Щепотка калия позволит лучше сохранять водородЩепотка калия позволит лучше сохранять водород
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на МарсСолнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на
Ученые разгадали тайну снежинкиУченые разгадали тайну снежинки

Новости компаний, релизы

Зачем и как ученые Нейрокампуса РНИМУ выращивают органоиды мозга в пробиркеЗачем и как ученые Нейрокампуса РНИМУ выращивают орган
Ученые выясняют, что заставляет нуклоны «держаться вместе»Ученые выясняют, что заставляет нуклоны «держаться вме
4 тренда L&D, за которыми следует следить4 тренда L&D, за которыми следует следить
Новые условия, новые платформы и новые действия: в Плехановском университете определят, куда движется РоссияНовые условия, новые платформы и новые действия: в Пле...
Как IT-решения помогают компаниям общаться с клиентамиКак IT-решения помогают компаниям общаться с клиентами