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Los anillos modificados para requisitos particulares de la DNA ayudan a la detección de cáncer temprana en los ratones, hallazgos del estudio
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Los anillos minúsculos de la DNA, instrucciones que llevan para hacer un biomarker sangre-perceptible, pueden inscribir ambas células y células cancerosas sanas. Pero solamente las células cancerosas siguen la receta para hacer el biomarker.
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Imagínese: Usted hace estallar una píldora en su boca y la traga. Disuelve, lanzando las partículas minúsculas que se absorben y hacen solamente las células cancerosas secretar una proteína específica en su circulación sanguínea. ¿Dos días de ahora en adelante, dedo-pinchan la muestra de sangre expondrán si usted? el cáncer conseguido VE e incluso da una idea aproximada de su grado.
¿Eso? concepto altamente futurista del S.A. Pero su realización puede ser solamente años, no décadas, lejos.
Los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford administraron una construcción genética modificada para requisitos particulares que consistía en los anillos minúsculos de la DNA, llamados los minicircles de la DNA, a los ratones. ¿Los científicos entonces demostraron que los ratones con los tumores produjeron una sustancia ese didn tumor-libre de los ratones? t hace. La sustancia fue detectada fácilmente 48 horas más adelante por un análisis de sangre simple.
Un papel que describía los resultados de este estudio del prueba-de-principio fue publicado el 23 de febrero en línea en los procedimientos de la Academia de Ciencias nacional.
¿La técnica tiene el potencial para aplicarse a una gama amplia de cánceres, tan algún día clínicos pudo poder no sólo detectar tumores, supervisar la eficacia de las terapias del cáncer y dirigir los progresos de drogas antitumores, pero? ¿importantemente? para defender las poblaciones sin síntoma para los tumores nacientes que pudieron haber ido de otra manera desapercibidos hasta que llegaron a ser más grandes y mucho más resistentes para tratar.
Accionar un biomarker inequívoco
¿La caza para los biomarkers del cáncer? ¿presencia de las sustancias cuya en un individuo? ¿la sangre o la orina de s señala un tumor por medio de una bandera probable? ¿es nada nuevo, dijo el estudio? ¿autor mayor de s, Sanjiv? ¿Sam? Gambhir, profesor y silla de la radiología y director del centro amarillo en Stanford para la detección temprana del cáncer. Los altos niveles de sangre de antígeno próstata-específico, por ejemplo, pueden significar el cáncer de próstata, y hay también los biomarkers que señalan a veces el cáncer ovárico y colorrectal, él dijo.
Pero mientras que los varios tipos del tumor secretan naturalmente sustancias características en la sangre, la sustancia secretada es típicamente específica al tipo del tumor, con cada uno requiriendo su propia prueba separada. ¿Complicando materias, estas sustancias también se hacen absolutamente a menudo en los tejidos sanos, tan un doesn positivo del resultado de la prueba? el medio de t una persona tiene absolutamente realmente cáncer. ¿O un tumor? ¿especialmente pequeño? no puede secretar simplemente bastante de la sustancia de la marca registrada para ser perceptible.
¿Gambhir? ¿el equipo de s aparece haber encontrado una manera de forzar cualesquiera de tipos numerosos del tumor para producir un biomarker cuya presencia en la sangre de ratones signifique inequívoco el cáncer, porque ningunos de los roedores? ¿tejidos? ¿canceroso o de otra manera? lo estaría haciendo normalmente.
Este biomarker es una proteína llamada fosfatasa alcalina embrionaria secretada. ¿SEAP son producido naturalmente en embriones humanos pues forma y se convierten, pero él? s no presente en adultos.
Engaño de las células cancerosas
¿Para trampear ratones? las células cancerosas de s en la fabricación de SEAP y arrojarlo a chorros en la circulación sanguínea, Gambhir y sus colegas utilizaron un minicircle de la DNA: ¿un anillo minúsculo, artificial, de una sola fila de la DNA cerca de 4.000 nucleótidos en circunferencia? o áspero uno-millonésimo mientras el filamento de la DNA que resultaría de estirar los 23 cromosomas del extremo humano del genoma para terminar.
Los minicircles, que contuvieron una sola codificación del gene para SEAP, fueron mezclados con un agente químico para facilitar su absorción por las células sanas y cancerosas igualmente.
Delante del gene, los investigadores insertaron una secuencia corta de la DNA llamada un promotor. ¿Los promotores ponen? ¿código de t para la producción de la proteína pero, más bién los interruptores o los reóstatos están diciendo algo la célula? maquinaria de la proteína-fabricación de s si y cuándo hacer realmente la proteína que el gene cifra para, y cuánto. Los genes en cada célula de todas las criaturas multicelled son precedidos por los promotores. ¿Aunque todo el individuo? ¿las células de s contienen exacto los mismos genes, cómo? ¿en? el promotor está para un gene dado en una célula dada depende de variar condiciones locales dentro de esa célula particular en ese tiempo particular.
¿El promotor particular Gambhir y sus colegas se encajaron a presión hacia el minicircle delante del gene de SEAP regula normalmente un gene llamado el survivin que, en adultos, está solamente? ¿en? en células cancerosas. ¿Así pues, en teoría, el gene de SEAP en los minicircles Gambhir de la DNA? el laboratorio de s creado sería producido solamente en células cancerosas.
¿Queremos traducir esta estrategia a seres humanos, tan nosotros? ¿VE la fijó para arriba de una manera eso? s muy probablemente a ser de manera efectiva, seguro y conveniente.
Han utilizado en experimentos de la gene-terapia y es bien estudiado al promotor del survivin, Gambhir dijo. Él observó que activan al promotor del survivin en una gama amplia de cánceres, incluyendo los tipos del pecho, del pulmón, ováricos y otros importantes del tumor.
Para el estudio, los investigadores inyectaron las células de variedades de células humanas del melanoma en ratones del laboratorio. ¿Ordinariamente, un ratón? el sistema inmune de s atacaría cualquier célula humana inyectada, cancerosa o no. Pero estos ratones inmune-fueron comprometidos, y los tumores minúsculos pronto numerosos comenzaron a convertirse a través de sus cuerpos, especialmente en sus pulmones. ¿Otros ratones de la misma tensión fueron dados las inyecciones si no-idénticas que didn? t contiene a las células cancerosas; ¿ellas didn? t desarrolla tumores.
¿Cerca de dos semanas más adelante, los animales? la sangre fue comprobada para cerciorarse de que sus niveles de la línea de fondo de SEAP eran cero. ¿Entonces los investigadores inyectaron los minicircles intravenoso en los animales? ¿ate las venas y los niveles medidos de SEAP en los ratones? sangre de s un, tres, siete, 11 y 14 días más adelante. En el plazo de 48 horas, SEAP estaba presente en la sangre de ratones con los tumores, pero no en el de los animales tumor-libres. Esa señal comenzó a disminuir en fuerza desde 72 horas de poste-inyección, descolorándose a la insignificancia en el plazo de las dos semanas próximas o tan. ¿Su fuerza máxima varió con el volumen total del tumor en un ratón? pulmones de s, sugiriendo que la prueba pueda ser sensible no sólo a la presencia de cáncer pero también a su grado.
Ventajas de minicircles
Los minicircles de la DNA llevan ventajas sobre caballos de labranza familiares de la gene-terapia tales como virus defanged o los anillos naturales de los plásmidos llamados DNA, que las bacterias negocian hacia adelante y hacia atrás junto con los plásmidos de los genes de la antibiótico-resistencia contienen a menudo. Los minicircles de la DNA carecen el aparato para replegarse dentro de una célula. ¿Importantemente, ellos? ¿re también incapaz de integración aleatoriamente en una célula huesped? ¿genoma de s? ¿y, posiblemente, a la derecha en el centro de un gene, interrumpiendo ese gene? operación de s. Ni contienen los estiramientos de la DNA bacteriana que podrían sacar una inmunorespuesta fuerte en gente, como lo hacen los virus y los plásmidos.
¿? ¿Queremos traducir esta estrategia a seres humanos, tan nosotros? ¿VE la fijó para arriba de una manera eso? ¿s muy probablemente a ser de manera efectiva, seguro y conveniente? Gambhir dicho, que es también la Virginia y profesor de D.K. Luis para la investigación clínica en la investigación de cáncer. Aunque los minicircles fueran inyectados intravenoso en los ratones en este estudio, debe probar eventual posible entregarlo oral vía una píldora, él dijo. ¿? ¿Nosotros asilo? ¿t lo consiguió abajo a una píldora todavía, pero la pieza oral de la entrega de esto es probable un problema soluble? ¿solamente algunos años apagado, no cinco o 10 años apagado.?
Tardará mucho más tiempo que eso para probar que el acercamiento es seguro de utilizar en seres humanos, aunque, Gambhir advirtió. , él dijo, él preve eventual variaciones, tales como adición de un segundo gene a los minicircles. Por ejemplo, si los minicircles incorporaron una codificación del gene para una proteína que permanece dentro de una célula cancerosa en vez de la secreción y puede ser reflejada remotamente, podrían permitir no sólo la detección de un pequeño tumor ocultado dentro de un órgano tal como el hígado, pulmón o páncreas, pero la localización de su localización. Un gene para tratar el cáncer se podía también agregar a los minicircles, permitiendo que los médicos los utilicen para la diagnosis y la terapia.
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