传感器可以帮助医生选择有效的癌症治疗|

时间:2018-08-07 19:05来源: 作者: 点击:
0

  

麻省理工学院的化学工程师开发了一种新的传感器,让他们看到在癌细胞和确定细胞是否应对特定类型的化疗药物

传感器, 检测过氧化氢在人类细胞, 可以帮助研究人员识别新癌症药物提高过氧化氢的水平吗, 导致程序性细胞死亡。 传感器也可以适应屏幕个别病人’ 肿瘤预测这类药物是否有效。

“相同的治疗是’对所有肿瘤t上班,” 哈德利赛克斯说, 麻省理工学院的化学工程的副教授。 “目前’年代一个真正缺乏定量, 化学特定工具能够衡量的变化发生在肿瘤细胞和正常细胞对药物治疗的反应。”

赛克斯是这项研究的资深作者, 在8月7日发行的吗自然通讯。 这篇论文’年代第一作者研究生特洛伊朗格弗德; 其他作者是前北京研究生黄和约瑟夫Lim和研究生太阳金月亮。

跟踪过氧化氢

癌细胞经常有突变,导致新陈代谢出错,产生异常高通量的过氧化氢。 当太多的分子, 它可以破坏细胞, 因此癌细胞变得高度依赖于抗氧化系统,除去细胞过氧化氢。

药物目标这个漏洞, 这被称为 “氧化还原的药物,” 可以通过禁用抗氧化系统或进一步提高过氧化氢的生产。 许多这样的药物已进入临床试验, 结果喜忧参半。

“其中一个问题是,临床试验通常发现他们为一些患者也不工作’t为其他病人工作,” 赛克斯说。 “我们真正需要的工具能够做更多精心设计的试验,我们找出哪些患者会对这种方法并没有作出回应’t, 所以更多的可以批准这些药物。”

帮助朝着这一目标, 赛克斯着手设计一种传感器,可以敏感地检测人体细胞内过氧化氢, 允许科学家测量细胞’年代应对此类药物。

现有的过氧化氢传感器是基于称为转录因子的蛋白质, 从微生物和工程与过氧化氢反应时能发出荧光。 赛克斯和她的同事们试图利用这些在人类细胞,但发现他们不敏感的他们尝试检测过氧化氢, 导致他们寻求人类蛋白质可以执行的任务。

通过研究网络成为人类蛋白质的氧化与过氧化氢, 研究人员发现酶的酶类在大多数人类细胞’ 反应的分子。 这种酶之一’许多功能是感知过氧化氢水平的变化。

朗格弗德然后修改蛋白质通过添加两个荧光分子一端——绿色荧光蛋白和红色荧光蛋白在另一端。 当传感器与过氧化氢反应, 它的形状变化, 让两个荧光蛋白紧密。 研究人员可以检测是否发生这种转变用绿色照射细胞:如果没有发现过氧化氢, 发光是绿色; 如果存在过氧化氢, 传感器会发出红色相反。

预测成功

研究者们测试了他们的新传感器两种类型的人类癌症细胞:一组,他们知道是易受氧化还原名为piperlongumine的药物, 他们知道,另一个是不敏感。 传感器表明过氧化氢水平持平在耐药细胞,但在易感细胞, 正如研究者们的预期。

赛克斯设想这个传感器的两个主要用途。 一个是现有药物的筛选库, 或化合物,可能用作药物, 来确定是否有预期的效果增加过氧化氢浓度的癌细胞。 另一个潜在的使用是筛选病人之前得到这些药物, 药物是否对每个病人会成功’肿瘤。 赛克斯现在追求两种方法。

“你必须知道哪些癌症药物在这种方式工作, 然后,肿瘤会回应,” 她说。 “这些是两个不同但相关的问题,需要解决这种方法有实际影响的诊所。”

这项研究是由哈斯家族在化学工程奖学金, 美国国家科学基金会, 三星奖学金, 职业奖和巴勒斯Wellcome基金科学接口。

0
猜你感兴趣
文章关键词: 传感器 细胞 药物 氧化

相关阅读
  • 在阿片类药物滥用流行病中,出现了传染病疫情
  • 纳米粒子提高免疫细胞|麻省理工学院的新闻
  • 分子设计自动化,加快药物开发| MI
  • 检查中国的污染通过卫星|麻省理工学院的新闻
  • 神经科学家发现基因的角色与老年痴呆症的
  • 微小颗粒可以帮助对抗脑癌|麻省理工学院的新闻
  • “生活药物工厂”总有一天会取代注射| M
  • 生物学家发现功能相关的基因家族性肌萎缩性侧索硬化