PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей

Исследование, проведенное докторантом Пабло С. Валера и недавно опубликованное в журнале PNAS, демонстрирует потенциал спектроскопии комбинационного рассеяния с поверхностным усилением, SERS, для изучения метаболитов, выделяемых раковыми клетками при исследовании рака.

Работа, проведенная под руководством профессоров-исследователей из Икербаска Луиса Лиз-Марсана (из CIC biomaGUNE) и Аркаица Карраседо (из CIC bioGUNE), в которой, кстати, приняли участие и другие исследователи из обоих центров, также входящих в Сетевой центр биомедицинских исследований (CIBER), предоставляет ценную информацию для проведения более конкретных экспериментов по выявлению функций таких метаболитов, выделяемых в микросреде опухоли или окружающей среде, что может привести к разработке новых терапевтических стратегий.

Микроокружение опухоли представляет собой сложную экосистему, образованную взаимодействием между опухолевыми и здоровыми клетками. Это динамичный псевдоорган, определяющий развитие и прогрессирование рака. Хотя внимание традиционно сосредоточено на межклеточной коммуникации, опосредованной белковыми мессенджерами, в последнее время внимание переключилось на метаболиты (или небольшие соединения), секретируемые опухолями во внеклеточное пространство.

Традиционные методы отслеживания этих метаболитов в сложном клеточном контексте ограничены, но спектроскопия комбинационного рассеяния с поверхностным усилением (SERS) стала многообещающей альтернативой благодаря своей простоте.

В данном исследовании стратегия, основанная на SERS, предлагает изучить метаболиты, выделяемые опухолевыми клетками, лишенными метилтиоаденозинфосфорилазы (распространенное генетическое событие, связанное с плохим прогнозом при различных видах рака, таких как рак молочной железы и глиобластома), — пояснил Валера.

SERS — это спектроскопическая техника, в которой используются золотые наночастицы для обнаружения молекул в биологической жидкости. Это довольно быстрый метод, не требующий предварительной обработки образцов.

Клеточная коммуникация, обеспечиваемая метаболитами, выделяемыми опухолевыми клетками

Используя SERS, исследователи обнаружили, что эти клетки выделяют пуриновые метаболиты, которые могут метаболизироваться здоровыми клетками, вызывая молекулярные изменения, соответствующие агрессивности рака; это объясняет перепрограммирование, которое ранее не наблюдалось, опухолевой среды в раковых опухолях с подавлением метилтиоаденозинфосфорилазы.

Мы смогли обнаружить этот метаболит не только в опухолевых клетках, но и в остальных здоровых клетках, которые находятся в контакте с опухолевыми клетками. Таким образом, мы обнаружили, что существует связь между опухолевыми и здоровыми клетками посредством этого метаболита, и что он также приводит к изменению поведения здоровых клеток, так что в определенной степени они помогают опухоли развиваться, — говорит Валера.

Стоит отметить, что разгадка сложности таких взаимодействий у раковых больных может, в свою очередь, проложить путь к новым терапевтическим подходам.

Успешное применение SERS в данном исследовании показывает, что эта технология может ускорить процесс быстрого захвата метаболических взаимодействий в сложных средах. На самом деле, простое и быстрое получение сигналов в SERS, а также его высокая чувствительность отвечают требованиям, предъявляемым к инструментам первой линии, которые впоследствии могут стать основой для более специфических анализов. Полная картина метаболического состояния микроокружения опухоли может быть получена путем мониторинга с помощью дополнительных методов.

Важно также подчеркнуть, что была продемонстрирована эффективная синергия между SERS и другими аналитическими методами.

18.12.2023


Подписаться в Telegram



Нано

JACS: Инфракрасное облучение заставляет атомы «танцевать румбу»
JACS: Инфракрасное облучение заставляет атомы «танцевать румбу»

Когда молекулы облучают инфракрасным светом, о...

ACS Applied Nano Materials: Наноструктуры Au-BiFeO3 сделают планету чище
ACS Applied Nano Materials: Наноструктуры Au-BiFeO3 сделают планету чище

Потребность в устойчивых и экологичн...

ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик
ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик

Исследователи из Токийского столичного ун...

Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды
Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды

Новое исследование физики вибрирующих нанопузы...

Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной
Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной

Патогенный потенциал вдыхания инертных волокни...

Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения
Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения

Нейродегенеративными заболеваниями, такими как...

Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод
Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод

Исследовательская группа, состоящая из со...

LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах
LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах

Перовскитовые материалы по-прежнему вызывают б...

Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры
Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры

У всех представителей животного царства есть ж...

PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей
PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей

Исследование, проведенное докторантом Пабло С....

Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц
Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц

Самодвижущиеся наночастицы потенциально могут ...

Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона
Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона

Нанопластики взаимодействуют с особым бел...

Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл
Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл

Наноинженеры создали квазикристалл &mdash...

Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе
Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе

Исследователи показали, что принципы рабо...

Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь
Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь

Высокотемпературное пламя используется для&nbs...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

В России предложили новую классификацию камней в почках по структуре и составу
В России предложили новую классификацию камней в почках по структуре и составу
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры
Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче
Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче
Исследование МГПУ объясняет, как справиться с одиночеством в мегаполисе
Исследование МГПУ объясняет, как справиться с одиночеством в мегаполисе
Как музыка влияет на эмоции дошкольников: открытие психологов МГУ
Как музыка влияет на эмоции дошкольников: открытие психологов МГУ
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита

Новости компаний, релизы

Ученые ТПУ в составе международной коллаборации выяснили, что смертность от болезней сердца в мире снизилась на 35% за после...
ИТ: тренды индустрии и рынка труда
Ведущие игроки агрорынка представят новинки на «Дне поля» в Агробиотехнопарке Казанского ГАУ
В России начинает работу фонд для нуждающихся в сложном высокотехнологичном лечении
Казанский ГАУ запускает подготовку специалистов по экологии и природопользованию