Gen nanoescala "interruptor de encendido" podría ayudar a detectar y tratar el cáncer

Mayo 11, 2016 Admin Salud 0 3
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En una prueba del principal estudio en ratones, los científicos de la Universidad Johns Hopkins y la Universidad Commonwealth de Virginia (VCU) han demostrado que un conjunto de instrucciones genéticas encajonados en una nanopartícula puede ser utilizado como un "interruptor de encendido" para acelerar el 'la actividad del gen que ayuda a la detección y tratamiento del cáncer.

El interruptor, llamado un promotor, es un conjunto de letras química que interactúa con el ADN para activar la actividad de los genes. En este caso, los científicos utilizaron un promotor llamado PEG-Prom, clonado por VCU investigador Paul Fisher, Ph.D. PEG-Prom se activa sólo cuando el interior de las células cancerosas, no en las normales.

"Con los dispositivos de imagen actuales, como la TC y PET, podemos decir si hay algo mal con un paciente, pero no tenemos herramientas definitivas para distinguir el cáncer de la inflamación o infección", dice Martin Pomper, MD, Ph .D., profesor de radiología en la Universidad Johns Hopkins. "Por lo general, se necesitan al menos un mes después de dar a algunos pacientes para tratamientos contra el cáncer antes de herramientas de imágenes existentes capaces de medir la respuesta del paciente a la terapia."




Para diferenciar las células cancerosas de las células normales, los científicos de Johns Hopkins conectados PEG-Prom, o un gen que produce la luciferasa de luciérnaga, la sustancia que hace que las luciérnagas brillan, o un gen llamado HSV1tk, que inicia una reacción química con marcadores radiactivos a 'interior de la célula que puede ser detectado por los dispositivos de formación de imágenes. Una vez dentro de una célula de cáncer, el interruptor de PEG-Prom está encendido, y activa tanto el gen de la luciferasa o HSV1tk.

Luego, rellena la combinación de PEG-Prom/gen en diminutas esferas - cerca de 50.000 veces más pequeño que la cabeza de un alfiler - e intravenosa inyectaron las nanopartículas en ratones con cáncer de mama metastásico o melanoma.

Los resultados, publicados en la edición en línea del 12 de diciembre de la revista Nature Medicine, revelan una diferencia de 30 veces para detectar células cancerosas contienen células luciferasa y normales que no contenían la sustancia. Se observaron resultados similares en las células tumorales llenos de marcadores radiactivos y los que no eran normales.

"Este tipo de técnica de imagen tiene el potencial de añadir a las herramientas existentes con mayor especificidad en la identificación del problema", dice Pomper.

Pomper dice que la técnica podría utilizarse en cualquier tipo de cáncer, y las nanopartículas y gen HSV1tk utilizados en este estudio se han probado previamente en los estudios clínicos independientes para trabajar Pomper.

Además de las herramientas de diagnóstico y monitoreo, la técnica podría ser diseñado para proporcionar una terapia para el corazón de las células tumorales. Un enfoque, dice, es el uso de isótopos radiactivos para células cancerosas maquillaje radioactivo desde el interior, en lugar de proporcionar radiación para el paciente externo.

Sin embargo, dice Pomper, dicha técnica se limita a la identificación de tumores que son dos milímetros más grande, por valor de millones de células, ya que los dispositivos de imagen actuales no pueden detectar algo más pequeño. También dice que algunas dosis de nanopartículas podrían ser tóxicos, por lo que su equipo está realizando pruebas para encontrar los mejores nanopartículas.

Los fondos para la investigación fue proporcionada por los Institutos Nacionales de Salud, la Sociedad de Medicina Nuclear, la Ciencia Corea e Ingeniería Programa de Becas de la Fundación y la Fundación Nacional para la Investigación del Cáncer. Fisher es el Newmeyer Corman Cátedra Thelma en la Investigación del Cáncer en el Centro de Cáncer VCU Massey, profesor y director del Departamento de Genética Molecular y Humana y director del Instituto de Medicina Molecular de la Facultad de Medicina de VCU VCU.

Los científicos relacionados con la investigación adicional fueron Hyo-eun C. bhang, Kathleen L. Gabrielson y John Laterra de Johns Hopkins.

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