Metodo 'cavallo di Troia' di penetrare le pareti cellulari senza danni

Marzo 19, 2016 Admin Salute 0 3
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La scoperta, pubblicata in Nature Methods di questo mese, dovrebbe essere facilmente adottata per scopi di ricerca medica per trovare cure e trattamenti per una vasta gamma di malattie, secondo lo scienziato vantaggio della squadra, il dottor Jean-Philippe Pellois, professore associato di biochimica presso la Texas A & M University.

"Questo è qualcosa che per molti anni le persone hanno cercato di fare, perché le proteine ​​sono componenti fondamentali della cellula. Sono le molecole che stanno facendo tutti i tipi di posti di lavoro all'interno della cellula", ha detto Pellois. "Essere in grado di fornire una proteina di modificare o studiare quello che la cellula sta facendo è molto utile."




Attualmente, gli scienziati utilizzano diversi metodi per cercare di capire come funzionano le molecole all'interno di una cella. In generale, un scienziato può fornire il DNA che codifica per la proteina in una cellula, ma richiede che attraversano la membrana cellulare, che danneggia o uccide la cellula, ha spiegato. Inoltre, la quantità di proteina prodotta mediante espressione DNA è difficile da controllare, e il DNA introdotto può anche alterare il genoma di cellule in maniera incontrollabile e imprevedibile.

"Abbiamo bypassare questo e consegnare direttamente la proteina", ha detto Pellois. "E il metodo abbiamo trovato offre la proteina molto efficiente. Molti proteina penetra all'interno della cellula, e non danneggiare la membrana o alterare la fisiologia della cellula.

"Questo è davvero potente. Ha un impatto per la biologia cellulare, se la domanda è come funziona il cellulare e che cosa fanno le proteine, o quando una proteina non funziona correttamente, come fa questo cavo alla malattia?"

Ha detto che il campo della medicina rigenerativa potrebbe essere una delle prime applicazioni pratiche perché la ricerca si propone di riprogrammazione delle cellule - per esempio, utilizzando le cellule della pelle di un paziente riprogrammato cellule asheart o fegato per aiutare quella persona a recuperare da una malattia.

"È possibile utilizzare tali cellule come strumenti terapeutici stessi in grado di riparare organi e tessuti danneggiati", ha detto Pellois. "La nostra scoperta permetterà queste sfide terapeutiche che devono essere soddisfatte, aiutando i ricercatori medici ottenere le proteine ​​di riprogrammazione all'interno delle cellule in modo sicuro."

Analogamente, il metodo potrebbe essere utilizzato nella lotta contro il cancro, ha aggiunto.

"Un modo per uccidere una cellula tumorale è quello di fornire una proteina che è noto per essere un soppressore del tumore", ha detto. "A volte il cancro si pone quando un certo insieme di proteine ​​chiave chiamato soppressori tumorali smettono di funzionare. Quando funzionano normalmente, fanno in modo che le cellule sane non iniziano proliferanti. Ma quando c'è una mutazione nel DNA che porta ad una perdita di funzione di quelle proteine ​​oncosoppressori, cioè quando una cellula può cominciare ad andare completamente pazzo e crescere senza limiti.

"L'idea è che se questa proteina può essere reintrodotta nella cellula tumorale - senza danneggiare la cellula - questa proteina potrebbe causare la morte delle cellule tumorali Sarebbe uno strumento terapeutico con il nostro metodo.".

Lo sviluppo di farmaci per il trattamento di disturbi specifici in cui un composto medicinale potrebbe essere consegnato in una cella è un altro uso potenziale, ha detto.

La sua squadra deriva il metodo da decenni vecchia conoscenza della ricerca sul virus HIV, che ha trovato una proteina tossica che era in grado di passare da una cellula infettata da una cellula non infetta. Peptidi derivati ​​da proteine ​​che sono stati studiati per la loro capacità di penetrare nelle cellule.

"Il nostro contributo è stato quello di prendere quei composti che funzionano a bassissima efficienza e tutto ad un improvviso aumento la loro efficienza in modo drammatico. Ci sono voluti una congettura intelligente e anche la fortuna di trovare composti che hanno lavorato molto, molto bene", ha detto della sua squadra presso la Texas A & M che comprendeva Alfredo Erazo-Oliveras, Kristina Najjar, Laila Dayani, Ting-Yi Wang e Gregory Johnson.

Ha paragonato la scoperta di "creare un cavallo di Troia per la cella."

"Siamo in grado di dirottare il cellulare, e quindi utilizzare il cellchemistry per ottenere quei reagenti di uscire di quello che sarebbe l'equivalente di un cavallo di Troia", ha detto. "E 'un po' come a calci la porta. Di solito, in calci di entrare nella cella della porta è danneggiata.

"A causa di questo, è un gioco d'azzardo. Un sacco di persone erano riluttanti a rendere tali reagenti più efficace a causa del pericolo di cosa può accadere alla cella. In altre parole, sì, si può ottenere nella cella, ma se distruggi la membrana e uccidere la cellula, a che serve?

"La sorpresa del nostro lavoro è che pur essendo estremamente efficiente, nonostante presumibilmente 'calci la porta' e ottenere all'interno, la cellula va bene," ha detto. "Non sappiamo bene perché, ma quello che abbiamo il sospetto è che la cellula è fondamentalmente riparando la porta non appena è rotto. Forse il cellulare ha un meccanismo di riparare se stesso, e siamo stati fortunati a inciampare su quella di sviluppare un La tecnologia che è sia efficiente e sicuro. "

Il suo team ha utilizzato "una libreria di celle" di persone, il pollo, le scimmie e topi. Ci sono lievi differenze, ma più tra i diversi tipi di cellule che dalla specie. Alcuni tipi - come le cellule del cervello - sono un po 'più resistente, ma il metodo funzionava ancora, ha detto.

"Ora è una questione di messa a punto", ha detto Pellois. "Questa tecnologia ci consegna fornisce un modo per trasformare il cellulare in una provetta in cui possiamo aggiungere componenti, controllare la quantità di aggiungiamo e poi guardare a ciò che accade. Questo ci permetterà di studiare le funzioni nei meccanismi e in modi che non sono stati possibile prima. "

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