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Les anneaux adaptés aux besoins du client d'ADN facilitent le dépistage précoce du cancer chez les souris, trouvailles d'étude

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Les anneaux minuscules d'ADN, instructions de transport pour faire un biomarker sang-discernable, peuvent présenter les deux cellules et cellules cancéreuses en bonne santé. Mais seulement les cellules cancéreuses suivent la recette pour faire le biomarker.

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Imaginez : Vous sautez une pillule dans votre bouche et l'avalez. Elle se dissout, libérant les particules minuscules qui sont absorbées et font sécréter seulement les cellules cancéreuses une protéine spécifique dans votre circulation sanguine. Deux jours dès maintenant, doigt-piquent la prise de sang exposeront si vous ? le cancer attrapé par VE et donnent même une idée approximative de son ampleur.

Cela ? concept fortement futuriste de SA. Mais sa réalisation peut être seulement des années, pas décennies, loin.

Les investigateurs d'École de Médecine d'Université de Stanford ont administré une construction génétique adaptée aux besoins du client se composant des anneaux minuscules de l'ADN, appelés les minicircles d'ADN, aux souris. Les scientifiques ont alors prouvé que les souris avec des tumeurs ont produit une substance ce didn tumeur-libre de souris ? t font. La substance facilement a été détectée 48 heures plus tard par une analyse de sang simple.

Un document décrivant les résultats de cette étude de preuve-de-principe ont été édités le 23 février en ligne dans les démarches de l'Académie des Sciences nationale.

La technique a le potentiel de s'appliquer à une large gamme des cancers, tellement un jour cliniciens pourrait pouvoir non seulement détecter des tumeurs, surveiller l'efficacité des thérapies de cancer et guider les développements des drogues antitumorales, mais ? d'une manière primordiale ? pour interviewer les populations sans symptômes pour les tumeurs naissantes qui pourraient être autrement allées non détectées jusqu'à ce qu'elles soient devenues plus grandes et beaucoup plus dures pour traiter.

Déclenchement d'un biomarker non ambigu

La chasse pour des biomarkers de cancer ? la présence de substances dont dans un individu ? le sang ou l'urine de s marque une tumeur probable ? est-ce qu'est a indiqué rien de neuf, l'étude ? auteur aîné de s, Sanjiv ? Sam ? Gambhir, professeur et chaise de la radiologie et directeur du centre jaune canari chez Stanford pour le dépistage précoce de Cancer. Les niveaux élevés de sang de l'antigène prostate-spécifique, par exemple, peuvent signifier le cancer de prostate, et il y a également des biomarkers qui signalent parfois le cancer ovarien et côlorectal, il a dit.

Mais tandis que les divers types de tumeur sécrètent naturellement les substances caractéristiques dans le sang, la substance sécrétée est en général spécifique au type de tumeur, avec chacun qui exige son propre essai séparé. Compliquant des sujets, ces substances également sont tout à fait souvent faites dans les tissus sains, ainsi un doesn positif de résultat d'essai ? le moyen de t absolument une personne a réellement le cancer. Ou une tumeur ? particulièrement petit ? simplement ne peut pas sécréter assez de la substance de marque déposée pour être discernable.

Gambhir ? l'équipe de s semble avoir fondé une manière de forcer n'importe lequel de nombreux types de tumeur pour produire un biomarker dont la présence dans le sang des souris signifie clairement le cancer, parce qu'aucun des rongeurs ? tissus ? cancéreux ou autrement ? le ferait normalement.

Ce biomarker est une protéine appelée la phosphatase alkaline embryonnaire sécrétée. Est-ce que SEAP naturellement produit dans les embryons humains car ils est se développe forme et, mais il ? s non actuel dans les adultes.

Duperie des cellules cancéreuses

Pour duper des souris ? les cellules cancéreuses de s dans faire SEAP et l'injecter dans la circulation sanguine, le Gambhir et ses collègues ont employé un minicircle d'ADN : un anneau minuscule, artificiel, monocatenaire d'ADN environ 4.000 nucléotides dans la circonférence ? ou rudement un-millionième tant que la rive d'ADN qui résulterait d'étirer chacun des 23 chromosomes de l'extrémité humaine de génome pour finir.

Les minicircles, qui ont contenu un codage simple de gène pour SEAP, ont été mélangés à un agent chimique pour faciliter leur prise par les cellules saines et cancéreuses de même.

Devant le gène, les chercheurs ont inséré un ordre court d'ADN appelé un instigateur. Les instigateurs mettent ? code de t pour la production de protéine mais, plutôt, plutôt des commutateurs ou rhéostats indiquent-ils la cellule ? machines de protéine-fabrication de s si et quand faire réellement la protéine que le gène code pour, et combien. Des gènes en chaque cellule de toutes les créatures multicelled sont précédés par des instigateurs. Bien que tout l'individu ? les cellules de s contiennent avec précision les mêmes gènes, comment ? sur ? l'instigateur est pour un gène donné dans une cellule donnée dépend de varier des conditions locales dans cette cellule particulière à ce moment particulier.

L'instigateur particulier Gambhir et ses collègues se sont cassés dans le minicircle en avant du gène de SEAP règle normalement un gène appelé le survivin qui, dans les adultes, est seulement ? sur ? en cellules cancéreuses. Ainsi, dans la théorie, le gène de SEAP sur les minicircles Gambhir d'ADN ? le laboratoire de s créé serait produit seulement en cellules cancéreuses.

Nous voulons traduire cette stratégie en humains, ainsi nous ? le VE l'a placée vers le haut d'une manière cela ? s très probablement à être efficace, sûr et commode.

L'instigateur de survivin a été employé dans des expériences de gène-thérapie et est bien étudié, Gambhir a indiqué. Il a noté que l'instigateur de survivin est activé dans une large gamme des cancers, y compris types de sein, de poumon, ovariens et autres importants de tumeur.

Pour l'étude, les chercheurs ont injecté des cellules des variétés de cellule humaines de mélanome dans des souris de laboratoire. D'habitude, une souris ? le système immunitaire de s attaquerait n'importe quelle cellule humaine injectée, cancéreuse ou pas. Mais ces souris immunisé-ont été compromises, et des tumeurs minuscules bientôt nombreuses ont été commencées pour se développer dans tous leurs corps, particulièrement dans des leurs poumons. D'autres souris de la même contrainte ont été données les injections autrement-identiques qui didn ? t contiennent les cellules cancéreuses ; elles didn ? t développent des tumeurs.

Environ deux semaines plus tard, les animaux ? le sang a été vérifié pour s'assurer que leurs niveaux de ligne de base de SEAP étaient zéro. Alors les investigateurs ont injecté les minicircles en intraveineuse dans les animaux ? coupez la queue les veines et les niveaux mesurés de SEAP chez les souris ? sang de s un, trois, sept, 11 et 14 jours plus tard. Dans un délai de 48 heures, SEAP était présent dans le sang des souris avec des tumeurs, mais pas dans celui des animaux tumeur-libres. Ce signal a commencé à diminuer dans la force dès 72 heures de poteau-injection, se fanant à l'insignifiance d'ici les deux semaines prochaines ou ainsi. Sa force maximum a varié avec tout le volume de tumeur chez une souris ? poumons de s, suggérant que l'essai puisse être sensible non seulement à la présence du cancer mais également jusqu'à son degré.

Avantages des minicircles

Les minicircles d'ADN portent des avantages par rapport à chevaux de labour familiers de gène-thérapie tels que les virus defanged ou les anneaux naturels des plasmides appelés par ADN, que les bactéries commercent dans les deux sens avec les plasmides de gènes d'antibiotique-résistance contiennent souvent. Les minicircles d'ADN manquent de l'appareil pour se replier à l'intérieur de d'une cellule. D'une manière primordiale, ils ? aussi incapable re de l'intégration aléatoirement dans une cellule hôte ? génome de s ? et, probablement, bien dans le milieu d'un gène, perturbant ce gène ? opération de s. Ni ils contiennent les bouts droits de l'ADN bactérienne qui pourraient obtenir une immuno-réaction forte dans les personnes, comme le font les virus et les plasmides.

? Nous voulons traduire cette stratégie en humains, ainsi nous ? le VE l'a placée vers le haut d'une manière cela ? s très probablement à être efficace, sûr et commode ? Gambhir dit, qui est également la Virginie et professeur de D.K. Ludwig pour la recherche clinique dans la recherche sur le cancer. Bien que les minicircles aient été injectés en intraveineuse dans les souris dans cette étude, elle devrait par la suite prouver possible de les livrer oralement par l'intermédiaire d'une pillule, il a dit. ? Nous asile ? t l'est descendu à une pillule encore, mais la pièce orale de la livraison de ceci est-elle probable un problème soluble ? seulement quelques années au loin, non cinq ou 10 ans au loin. ?

Cela prendra beaucoup plus de temps que cela pour montrer qu'il est sûre employer l'approche chez l'homme, bien que, Gambhir ait averti. Par la suite dit-il il prévoit des variations, telles qu'ajouter un deuxième gène aux minicircles. Par exemple, si les minicircles incorporaient un codage de gène pour une protéine qui reste à l'intérieur d'une cellule cancéreuse au lieu de l'sécrétion et peut être reflètente à distance, ils pourraient permettre non seulement la détection d'une petite tumeur cachée à l'intérieur d'un organe tel que le foie, poumon ou pancréas, mais la mise en évidence de son endroit. Un gène pour traiter le cancer a pu également être ajouté aux minicircles, permettant à des médecins de les employer pour le diagnostic et la thérapie.

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