'Strategia Pacman' per rafforzare il sistema immunitario per combattere il cancro

Aprile 19, 2016 Admin Salute 0 9
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Gli sviluppatori della tecnologia presso l'Università di Rochester Medical Center dub la "strategia Pacman" perché incardina macchine molecolari prodotte in abbondanza da tumori a masticare attraverso e divorare particolari catene di molecole.

La caratteristica fondamentale del lavoro è un nuovo tipo di molecola di fusione con tre parti: un potente attivatore delle cellule immunitarie; una seconda molecola di mantenere quella quiescente molecola fino a quando è necessario; e un collegamento tra i due che dà scienziati controllano su come i due interagiscono.




La molecola globale di fusione comporta come una piccola granata anti-cancro: La porzione destinata a suscitare il sistema immunitario ad attaccare il cancro è inattivo finché non è liberato, un atto che si verifica quando il legame tra esso e la sua controparte inibitorio viene scissa da proteine ​​tumorali specializzate che masticare tali molecole.

Il lavoro, condotto da studente laureato John Puskas e il professor John Frelinger, Ph.D., è stato pubblicato on-line di recente sulla rivista Immunology. Puskas, che è difeso la sua tesi di dottorato il 12 aprile è il primo autore della carta.

Nei suoi esperimenti squadra utilizzato interleuchina-2 o IL-2, una citochina o chimiche messaggero che amplifica gli effetti del sistema immunitario. IL-2 è stata fondamentale per il settore in rapida crescita noto come immunoterapia del cancro; si accende cellule T e le cellule natural killer che riconoscono e uccidono le cellule tumorali. E 'approvato dalla US Food and Drug Administration per il trattamento del melanoma e cancro del rene, ma può avere gravi effetti collaterali, limitando il suo uso in pazienti drammaticamente. Quello è in gran parte perché può danneggiare il tessuto sano quando è attiva in tutto il corpo.

"Uno dei motivi per cui abbiamo scelto di IL-2 è che è approvato e usato per il trattamento di pazienti di oggi. Se siamo in grado di ridurre la tossicità associata con esso, forse potrebbe essere utilizzata in modo più ampio", ha detto Frelinger, professore di Microbiologia e Immunologia.

In esperimenti usando la tecnologia in laboratorio, l'attività di IL-2 nella proteina di fusione era debole ma divenne 10 a 50 volte più biologicamente attivo dopo scissione. È importante sottolineare che, in esperimenti in topi con il cancro, la crescita del tumore è stata inibita nei topi in cui è stato rivolse IL-2 sull'utilizzo della tecnologia rispetto ai topi in cui non era. In molti dei topi trattati, le cellule tumorali non potrebbero essere rilevati dopo una settimana.

Una chiave alla tecnologia è il legame molecolare tra IL-2 e la sua inibitore. Puskas e Frelinger costruito quel collegamento di una catena di aminoacidi - blocchi di proteine ​​costruzione. Tali catene sono rotti o spaccati costantemente nel corpo da enzimi noti come proteasi. In questi esperimenti, quando il collegamento è rotto, IL-2 si libera dal suo inibitore e viene improvvisamente a disposizione per attivare altre cellule immunitarie.

Puskas e Frelinger creato collegamenti che sono spaccati da molecole che si trovano molto più comunemente nelle cellule tumorali rispetto alle altre cellule. Per esempio, in una serie di esperimenti, hanno creato un collegamento che è rotto solo antigene prostatico specifico, una proteasi che si trova nelle cellule di cancro della prostata. Hanno anche creato collegamenti che sono spaccati da proteasi noti come MMP2 e MMP9 - entrambi esempi di metalloproteinasi della matrice comunemente iperattiva in molti tipi di tumori.

L'approccio è progettato per attivare il sistema immunitario potentemente destra nella zona di cellule tumorali, per distruggere le cellule, ma per evitare una risposta immunitaria a livello di sistema che potrebbero causare gravi effetti collaterali.

Frelinger sottolinea che il nuovo lavoro è molto diverso da altre iniziative anti-tumorali sperimentali che hanno coinvolto proteine ​​di fusione. In altri approcci proteina di fusione, le molecole sono attivi in ​​tutto il corpo. Nel nuovo lavoro, la citochina è progettato per essere attivo solo presso cellule tumorali, un approccio progettato per ridurre gli effetti collaterali indesiderati.

"La bellezza di questo approccio è che si può cambiare qualsiasi parte della molecola che si desidera", ha detto Frelinger, che ha anche un appuntamento in James P. Wilmot Cancer Center della University. "Se si vuole indirizzare uno specifico tipo di tumore, si modifica la sequenza di proteasi per adattarlo a particolari tipi di tumori. Se si vuole cambiare la parte del sistema immunitario attivato, si cambia la citochina.

"La nostra speranza è che un approccio simile potrebbe un giorno essere accoppiato con altri tipi di terapia, in modo che il corpo potrebbe iniziare e mantenere una risposta immunitaria vigorosa per uccidere i tumori."

Altri autori, oltre Puskas e Frelinger comprendono laureati Denise Skrombolas e Abigail Sedlacek, e docenti Edith Signore, Ph.D., e Mark Sullivan, Ph.D. Il lavoro è stato sostenuto dal National Institutes of Allergy e Malattie infettive, nonché da Steven e Alison Krausz e FC Blodgett.

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