Синтетический индикатор рака: искусственная родинка как система раннего предупреждения
Синтетический индикатор рака: искусственная родинка как система раннего предупреждения

Исследователи разработали систему раннего предупреждения для четырех наиболее распространенных типов рака. Если опухоль развивается, на коже появляется видимая родинка.

Исследователи разработали систему раннего предупреждения для четырех наиболее распространенных типов рака. Если опухоль развивается, на коже появляется видимая родинка.
Как только уровень кальция превышает определенный порог в течение более длительного периода времени, имплантат, вставленный под кожу, запускает производство меланина. Это приводит к образованию родинки (имитации родинки).
Наряду с сердечно-сосудистыми заболеваниями, рак стал главной причиной смерти в промышленно развитых странах. Многие из пациентов диагностируются только после того, как опухоль получила широкое развитие. Это часто снижает шансы на выздоровления: рака простаты на 32% и 11% для рака толстой кишки. Возможность надежного и раннего выявления таких опухолей не только спасет жизни, но и уменьшит потребность в дорогостоящем и стрессовом лечении.
Исследователи, работающие с Мартином Фюссенеггером, профессором кафедры Биосистем науки и техники ETH Zurich в Базеле, теперь представили возможное решение этой проблемы: синтетическую генную сеть, которая служит системой раннего предупреждения. Она распознает четыре наиболее распространенных типа рака-простаты, легких, толстой кишки и молочной железы на очень ранней стадии, а именно, когда уровень кальция в крови повышается из-за развивающейся опухоли.
Система раннего предупреждения включает в себя генетическую сеть, которую биотехнологи интегрируют в клетки человеческого тела, которые, в свою очередь, вставляются в имплантат. Эта инкапсулированная генная сеть затем имплантируется под кожу, где она постоянно контролирует уровень кальция в крови.
Как только уровень кальция превышает определенное пороговое значение подается сигнал, который начинает производить меланин изменяя пигмент кожи. Кожа после этого формирует коричневую родинку, которая видима нашему глазу.
Родинка появляется задолго до того, как рак становится обнаруживаемым с помощью обычной диагностики. "После появления родинки носитель имплантата должен обратиться к врачу для дальнейшего обследования", - объясняет Фюссенеггер. Это не повод для паники. "Родинка не означает, что человек, скорее всего, скоро умрет", - подчеркивает профессор ETH. Это просто означает, что необходима диагностика и при необходимости лечение.
Исследователи использовали кальций как индикатор развития четырех типов рака, так как он сильно регулируется в организме. Кости служат буфером, который может уравновесить различия в концентрации. Однако, когда слишком много кальция обнаружено в крови, это может служить как знак для одного из 4-х типов опухоли.
"Раннее обнаружение значительно повышает шансы на выживание", - говорит Фуссенеггер. Например, если рак молочной железы обнаружен раньше, то шанс спасения 98 процентов; однако, если опухоль диагностирована слишком поздно, то только одна из 4 женщин имеет хороший шанс на спасение. "В настоящее время люди обычно обращаются к врачу только тогда, когда опухоль начинает вызывать проблемы. К сожалению, к этому моменту часто бывает слишком поздно."
Имплантат также имеет дополнительное преимущество: "он предназначен в первую очередь для самоконтроля, что делает его очень экономичным",-объясняет профессор ETH.
Недостатком является то, что срок службы такого имплантата около года, говорит Фуссенеггер . "Согласно другим исследованиям, инкапсулированные живые клетки активны около года. После этого их необходимо деактивировать и заменить."
До сих пор этот имплантат раннего предупреждения является прототипом; связанная с ним работа, недавно опубликованная в журнале Science Translational Medicine, является технико-экономическим обоснованием. Исследователи протестировали свою систему раннего предупреждения в модели на мышах и также на коже свиньи. Она надежно функционировала во время этих испытаний. Родинки развиваются только тогда, когда концентрация кальция достигла высокого уровня.
Базельским ученым еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем можно будет начать испытания на людях. "Непрерывное развитие и клинические испытания, в частности, являются трудоемкими и дорогостоящими, которые мы, как исследовательская группа, не можем себе позволить", - говорит профессор ETH. Однако ученые хотели бы содействовать переводу своих разработок, с тем чтобы в один прекрасный день те привели к соответствующим продуктам. По его оценкам, для вывода такого импланта для диагностики рака на рынок потребуется не менее десяти лет исследований и разработок.
Понятие "биомедицинские татуировки", как Фуссенеггер описывает этот новый метод, будет также применимо и к другим постепенно развивающимся заболеваниям, таким как нейродегенеративные заболевания и гормональные нарушения.
Источник: Oncomonitor
 
comments powered by HyperComments
Читайте також

Здесь не кормят грудью 2019-02-12 14:30

Редакція журналу "Амазонки"

Такой плакат молодая американская мама повесила в родильной палате, удивив персонал госпиталя Питтсбурга. Відкрити повністю

Всемирный день борьбы с раком 2019 2019-02-04 14:43

Аліна Мінкова, головний редактор журнала "Амазонки"

Всемирный день борьбы с раком — это инициатива, в рамках которой весь мир может объединиться в борьбе против глобальной эпидемии рака, чтобы предотвратить миллионы смертей. Відкрити повністю

Комплексное лечение рака молочной железы с сохранением качества жизни 2019-01-29 13:21

Редакція журналу "Амазонки"

О раке молочной железы и о том, почему его лечение в TomoClinic дает больший эффект Відкрити повністю

Инфекции и рак: связь может быть сильнее, чем кажется 2018-12-19 16:14

Редакція журналу "Амазонки"

Согласно недавним исследованиям, бактерии могут оказывать большее влияние на развитие рака, чем ранее предполагали ученые. Вирусная инфекция — вероятная причина около 20 процентов случаев рака. Відкрити повністю

Рак молочной железы и сердечно-сосудистые заболевания: есть ли связь, на что нужно обратить внимание? 2018-12-12 11:18

Аліна Мінкова, головний редактор журнала "Амазонки"

Когда диагностирован рак молочной железы, крайне сложно сосредоточиться на чем-либо еще. Тем не менее врачи и пациенты, столкнувшись с этим критическим состоянием, должны помнить о важном факторе — о сердце. Эта взаимосвязь очень важна. Существует несколько вариантов ее существования. Відкрити повністю

Существует ли ПМС? Кто и зачем поддерживает мифы про женское здоровье 2018-11-25 18:10

Редакція журналу "Амазонки"

В обществе не принято говорить о менструальном цикле, о менструации. Однако вот уже несколько десятилетий существует связанная с женским циклом тема. Відкрити повністю