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Los investigadores crean la proteína “desarrollada” que puede parar el cáncer de la extensión

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Una terapia experimental paró la metástasis del pecho y de cánceres ováricos en ratones del laboratorio, apuntando en la dirección de una alternativa potencialmente segura y de manera efectiva a la quimioterapia.

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Un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford ha desarrollado una terapia de la proteína que en ratones podía interrumpir el proceso que hace a las células cancerosas para romperse lejos de los sitios originales del tumor, recorrido a través de la circulación sanguínea y para comenzar crecimientos agresivos, nuevos a otra parte en el cuerpo.

Este de proceso, conocido como metástasis, puede hacer el cáncer separarse con efecto mortal.

¿? ¿La mayoría de los pacientes quién sucumben a la presa de la caída del cáncer a las formas metastáticas de la enfermedad? Jennifer dicha Cochran, PhD, profesor adjunto de la bioingeniería.

Un papel que describía la investigación fue publicado de sept. en línea el 21 en biología del producto químico de la naturaleza. Cochran y Amato Giaccia, PhD, profesor de la oncología de la radiación, comparten la profesión de escritor mayor del papel. ¿El autor importante es Mihalis Kariolis, PhD, estudiante de tercer ciclo anterior en Cochran? laboratorio de s que ahora es un erudito postdoctoral en el laboratorio de Giaccia.

Hoy, los doctores intentan retardar o parar la metástasis con quimioterapia, pero estos tratamientos no son desafortunadamente muy eficaces y tienen efectos secundarios severos.

¿El equipo de Stanford intenta parar la metástasis, sin efectos secundarios, previniendo dos proteínas? ¿Axl y Gas6? de obrar recíprocamente para iniciar la extensión del cáncer.

Las proteínas de Axl se colocan como cerdas en la superficie de células cancerosas, contrapesada para recibir señales bioquímicas de las proteínas Gas6.

Cuando dos proteínas Gas6 ligan a dos Axls, las señales se generan que permiten a las células cancerosas salir del sitio original del tumor, emigran a otras partes del cuerpo y forman nuevos nódulos del cáncer.

Crear una trampa

Para parar este proceso, Cochran utilizó la ingeniería de la proteína para crear una versión inofensiva de Axl que actúa como una trampa. Las trampas traban encendido a las proteínas Gas6 en la circulación sanguínea y evitan que el lazo a y activen el Axls presente en las células cancerosas.

En colaboración con Giaccia, que co-directs el programa de la biología de la radiación en el instituto del cáncer de Stanford, los investigadores dieron tratamientos intravenosos de esta proteína bioengineered de la trampa a los ratones con el pecho agresivo y los cánceres ováricos.

Los ratones en el grupo del tratamiento contra el cáncer del pecho tenían el 78 por ciento pocos nódulos metastáticos que ratones no tratados. Los ratones con el cáncer ovárico tenían una reducción del 90 por ciento en nódulos metastáticos cuando estaban tratados con la proteína dirigida de la trampa.

¿? ¿Ésta es una terapia prometedora que aparece ser eficaz y no tóxica en experimentos preclínicos? Giaccia dicho, que lleva a cabo la cátedra de Gato, del Lulu y de Sam Willson. ¿? ¿Podría abrir un nuevo acercamiento al tratamiento contra el cáncer.?

Giaccia y Cochran son consejeros científicos a Ruga Corp., un arranque de la biotecnología en Palo Alto que ha autorizado esta tecnología de Stanford. Otras pruebas preclínicas y animales deben ser hechas antes de determinar si esta terapia es segura y de manera efectiva en seres humanos.

¿Greg Lemke, PhD, del laboratorio molecular de la neurobiología en el instituto de Salk, llamó esto? ¿un ejemplo típico de lo que puede hacer la bioingeniería? para abrir nuevos acercamientos terapéuticos para tratar el cáncer metastático.

¿? ¿Una de las cosas notables sobre este trabajo es la afinidad obligatoria de la proteína de la trampa? Lemke dicho, una autoridad conocida en Axl y Gas6 que no colaboraron en la investigación de Stanford.

¿? ¿Los agregados de la trampa a Gas6 hasta un de cien veces más con eficacia que el Axl natural? Lemke dijo. ¿? ¿Realmente las compensaciones encima de Gas6 y lo saca de la acción.?

Evolución dirigida

El acercamiento de Stanford se pone a tierra en el hecho de que todos los procesos biológicos son conducidos por la interacción de proteínas, las moléculas que caben juntas en la manera de la cerradura-y-llave para realizar todas las tareas requeridas para que funcionen las cosas vivas.

En naturaleza, las proteínas se desarrollan sobre millones de años. Pero los bioengineers han desarrollado maneras de acelerar el proceso de mejorar estas piezas minúsculas usando la evolución dirigida llamada tecnología. ¿Este uso particular era el tema de Kariolis? tesis doctoral.

Usando la manipulación genética, el equipo de Stanford creó millones de secuencias levemente diversas de la DNA. Cada secuencia de la DNA cifrada para una diversa variante de Axl.

Los investigadores entonces utilizaron la investigación del alto-rendimiento de procesamiento para evaluar sobre 10 millones de variantes de Axl. Su meta era encontrar la variante que limita lo más firmemente posible a Gas6.

Kariolis hizo otros pellizcos para permitir a la trampa bioengineered permanecer en la circulación sanguínea más larga y también apretar su apretón en Gas6, haciendo la interacción de la trampa virtualmente irreversible.

¿Yu Rebecca Miao, PhD, erudito postdoctoral en Giaccia? laboratorio de s y co-autor del papel, diseñados la prueba en animales y trabajados con Kariolis para administrar la trampa Axl a los ratones del laboratorio. También hicieron pruebas de comparación para demostrar que sopping para arriba Gas6 dio lugar a lejos pocos nódulos secundarios del cáncer.

Irimpan Mathews, experto de la cristalografía de la proteína en el laboratorio nacional del acelerador de SLAC y co-autor, ensambló el esfuerzo de investigación para ayudar al equipo mejor a entender el mecanismo obligatorio entre la trampa de Axl y el Gas6.

La cristalografía de la proteína captura la interacción de dos proteínas en una forma sólida, permitiendo que los investigadores tomen X-rayo-como imágenes de cómo los átomos en cada lazo de la proteína junto. Estas imágenes demostraron los cambios moleculares que permitieron que la trampa bioengineered de Axl atara Gas6 lejos más firmemente que la proteína natural de Axl.

Pasos siguientes

Los años de trabajo mienten a continuación para determinar si esta terapia de la proteína se podría utilizar en seres humanos. Los ingenieros del bioprocedimiento deben primero aumentar proporcionalmente la producción de la trampa de Axl para generar el material puro para las pruebas clínicas. Los investigadores clínicos deben entonces realizar pruebas animales adicionales para ganar la aprobación para y conducir ensayos humanos. Éstos son pasos costosos y desperdiciadores de tiempo, pero los investigadores de Stanford son esperanzados.

Glenn Dranoff, MD, PhD, profesor de la medicina en la Facultad de Medicina de Harvard e investigador destacado en el cáncer de Dana-Farber instituye, repasado una copia anticipada del papel de Stanford pero era de otra manera no relacionado con la investigación. ¿? ¿Es un pedazo hermoso de bioquímica y tiene algunos matices que lo hagan que excita particularmente? Dranoff dijo.

Axl tiene dos primos, Mer y Tyro3 de la proteína, que pueden también promover la metástasis. Mer y Tyro3 también son activados por Gas6. ¿? ¿Tan una trampa terapéutica pudo potencialmente afectar a las tres proteínas relacionadas que son críticas en el desarrollo y la progresión del cáncer? Dranoff agregó.

Erinn Rankin, PhD, erudito postdoctoral en el laboratorio de Giaccia, prueba realizada de los experimentos del principio que pavimentaron la manera para este estudio. Otros co-autores de Stanford son Douglas Jones, PhD, estudiante de tercer ciclo anterior, y Shiven Kapur, PhD, erudito postdoctoral.

La investigación fue apoyada por Stanford ChEM-H, el programa de translación de Grant de investigación de la cuchilla de Wallace H., beca de Stanford una Bio-x, una beca del erudito de los ARCOS de Stanford, una beca de Siebel y los institutos nacionales de salud.

¿Información sobre Stanford? el departamento de s de bioingeniería y el departamento de oncología de la radiación están disponibles en http://bioengineering.stanford.edu y http://radonc.stanford.edu. El departamento de bioingeniería es funcionado en común por la escuela de la ingeniería y de la Facultad de Medicina.