Флуоресцентные частицы раскрыли поведение белков раковых клеток

Исследователи представили новый способ буквально «подсветить» внутри живых клеток поведение белков, связанных с раком. С помощью специально разработанных флуоресцентных наночастиц им удалось увидеть процессы, которые ранее оставались скрытыми даже для современных методов медицинской визуализации.

Команда из Broad Institute (город Кембридж в штате Массачусетс) разработала технологию, основанную на высокостабильных наночастицах и методах наблюдения за одиночными молекулами. Это позволило отследить динамику взаимодействия белков в реальном времени — на уровне, недоступном ранее.

Исследование опубликовано в журнале Cell.

Графический экстракт — Долговременная визуализация отдельных молекул при изучении димеризации рецепторов семейства ErbB и нарушения их регуляции в раковых клетках (графический экстракт исследования). Источник: https://phys.org/

Белки «играют не по правилам»

Оказалось, что некоторые белки, связанные с развитием рака, ведут себя гораздо сложнее, чем считалось. Они могут менять свои взаимодействия и функции в зависимости от условий внутри клетки. Это означает, что традиционные методы тестирования лекарств могут упускать важные детали.

Новая технология позволяет наблюдать эти изменения напрямую. По мнению ученых, это может существенно улучшить процесс разработки противораковых препаратов, делая его более точным и персонализированным.

Наночастицы уже давно рассматриваются как перспективный инструмент в онкологии — например, для доставки лекарств или визуализации опухолей. Однако теперь они становятся еще и инструментом фундаментального открытия: помогают понять, как именно работают ключевые молекулы, ответственные за развитие болезни.

Ранее подобные технологии уже позволяли создавать «умные» сенсоры, реагирующие на ферменты рака, или доставлять препараты прямо в опухоль с минимальными побочными эффектами.

Молекулярная визуализация — Отслеживание динамики димеризации рецепторов семейства ErbB в рамках одной наночастицы. (А) Схематическая иллюстрация индуцированных EGF конформационных изменений и димеризации EGFR. (B) Доменная архитектура EGFR. (C) Различные конформации несвязанного EGFR, HER2 и HER3 и схематическое изображение многоцветной маркировки для отслеживания динамики рецептора. Красные символы указывают на отсутствие связывания с лигандом HER2 и каталитическим киназным доменом HER3. (D) Сеть гомо- и гетеродимеризации между EGFR, HER2 и HER3. (E) Следы времени флуоресценции одиночного UCNP (Er10Yb90), Qdot™ 705, красителя JF646 и красителя Cy5. (F) Иллюстрация двухцветных траекторий процесса димеризации. Источник: https://www.cell.com/

Любопытные факты

Наночастицы могут «светиться» благодаря квантовым эффектам и используются для точной визуализации опухолей. В некоторых экспериментах наночастицы доставляют лекарства прямо в лимфатические узлы, снижая побочные эффекты терапии.

Существуют разработки, где наночастицы активируются светом или магнитным полем, уничтожая раковые клетки локально.

Инновационные наночастицы борются не только с раком. Недавно мы рассказали о технологии, которая обещает прорыв в лечении муковисцидоза.

По материалам https://hi-tech.mail.ru/