Entdeckung aids-Suche für Krebs-Biomarker

Ein Bericht durch Forscher an der Vanderbilt University Medical Center zerstört hat konventionellen Weisheit darüber, wie Zellen, einschließlich Krebszellen, Schuppen-DNA in die Blutbahn: Sie tun es nicht, durch die Verpackung des genetischen Materials, die in winzigen Vesikeln, exosomen genannt.

Ihre Ergebnisse, berichtet am 4. April in der Zeitschrift Cell, haben wichtige Implikationen für die Entwicklung der „flüssige Biopsien“ , konnte die Geschwindigkeit der Diagnose Krebs und die Behandlung durch die Erkennung von tumor-spezifischem genetischem material in das Blut.

„Es ist schon eine große Sache, dass es angeblich DNA in exosomen … (und) Sie könnten isolieren diese exosomen in einem relativ einfachen Weg“, sagte Papier der erste Autor, Dennis Jeppesen, Ph. D. Das problem ist exosomen enthalten keine DNA.

„Exosomen sind nicht Ihr Ziel“, sagte Jeppesen, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter im Labor von Robert Coffey, Jr, MD, wer ist International bekannt für seine Studien von Darmkrebs. Stattdessen Jeppesen und seine Kollegen schlagen ein neues Modell für die Entstehung von DNA aktiv sezerniert durch die Zellen.

Größere Präzision bei der Bestimmung, wie DNA, RNA, einem anderen Typ von genetischem material und Proteinen verpackt sind und abgesondert von Zellen „ist von entscheidender Bedeutung für die Identifizierung von Biomarkern und die Gestaltung der Zukunft medikamentöse Interventionen,“ die Forscher abgeschlossen.

Coffey, Ingram Professor der Krebsforschung in der Vanderbilt University School of Medicine, prognostiziert das Papier wird „setzen Sie das Feld auf eine festere Grundlage“ um zu verstehen, was in exosomen und was nicht, und wie exosomen könnten als Biomarker und therapeutischer Ziele.

Coffey ‚ s team ist Teil einer bundesweiten Konsortium, finanziert durch die Nationalen Institute der Gesundheit (NIH) zur Untersuchung der Rolle von extrazellulärer RNA in der Krankheiten, einschließlich diabetes, Glaukom, Muskeldystrophie und Krebs.

Letzte Woche hat die NIH angekündigt, die Veröffentlichung von, was er als ein „Ort der Sammlung“ wissenschaftliche arbeiten in der Zelle, die Familie von Zeitschriften der Biologie und mögliche klinische Anwendungen von extrazellulärer RNA. Zwei dieser arbeiten, darunter die Abhandlung über exosomen, kam von Coffey ‚ s lab.

Nahezu jede Zelle im Körper loslässt, DNA, RNA, Proteine, Lipide und andere Partikel. Diese so genannte „Nanopartikel“ werden als eine Weise, dass Zellen miteinander kommunizieren. Aber Sie könnten auch signal-Krebs zu verbreiten oder metastasiert zu anderen teilen des Körpers.

Krebs durch seine sehr Natur entwickelt sich ständig weiter. Dieses Merkmal ermöglicht es vielen Tumoren zu entkommen, oder werden resistent gegen Chemotherapie und andere Bemühungen, Sie zu zerstören.

Das genetische material, veröffentlicht von Krebs-Zellen, kann jedoch auch offenbaren Ihre Schwachstellen. Eine einfache Blut-test, nimmt diese zirkulierenden Krebs hinweisen könnte daher dazu führen, frühere Diagnosen und wirksamere Behandlungen.

Das problem ist, wie snag Krebs-spezifische genetische material aus dem Meer der zirkulierenden Nanopartikel. Jeder milliliter Blut (es dauert 5 Milliliter füllen einen Teelöffel) enthält eine Billiarden (tausend Billionen) Nanopartikel und mindestens 100 Millionen kleine extrazelluläre Vesikel.

Viele dieser Vesikel sind exosomen, die bekannt sind, zu tragen extrazelluläre RNA. Exosomen identifiziert werden kann, indem die Proteine (sogenannte Antigene), die sprießen aus Ihren Oberflächen. Die Identifizierung spezifischer exosomen, ist eine Sache; die Bestimmung, was Sie tragen, ist etwas ganz anderes.

Der traditionelle Weg ist die Verwendung von high-speed-Zentrifugation zu drehen exosomen aus einer Blutprobe und in ein „pellet“ am unteren Rand des Reagenzglas. Biochemische Methoden werden dann verwendet, um die Charakterisierung der RNA, DNA und Proteine im pellet.

Die Annahme war, dass das pellet enthielt nur exosomen und Ihrer Ladungen bestimmt sind. Aber Jeppesen, wer verdient seinen Ph. D. in Molekularer Medizin an der Universität Aarhus in Dänemark, war skeptisch. Er beschloss, einen anderen Ansatz.

Mit einer Technik namens “ high-resolution-Dichte-Gradienten-Fraktionierung, Jeppesen und seine Kollegen getrennt Blut-Komponenten, die basierend auf Ihren Auftrieb Dichte. Sie fanden heraus, dass exosomen schwebte bei einer relativ geringen Dichte, während eine höhere Dichte Proteine, einschließlich derer, die DNA binden, sank auf einen niedrigeren Verlauf.

„Wir zeigten, dass dies für mehrere Krebs-Zell-Linien“, sagte er. „Wir sehen auch die gleiche Art der Sache in normalen Zellen.“

Zu isolieren und zu studieren exomes abgesehen von den traditionellen pellet, Jeppesen und seine Kollegen entwickelt eine andere Technik, die Sie „direkt“, immunoaffinity erfassen. Sie beschichteten magnetischen Kügelchen, die mit einem „capture-Antikörper“, die gezielte, einer der bekanntesten Proteine oder Antigene, auf die exosome Oberfläche.

So konnten Sie feststellen, dass exosomen nicht tragen, DNA.

Die DNA fand in pellets müssen ausgeschieden werden, die von der Zelle auf andere Weise. Eine Möglichkeit, die Vanderbilt-Forscher berichtet, ist durch die Bildung von neuartigen hybrid-Organellen bezeichnet amphisomes.