Исследователи открывают новый способ использования наноструктур клеток как биомаркеров болезни

        

Исследователи из Университета Сиднея разработали метод идентификации отдельных наночастиц, высвобождаемых клетками человека, открывая им путь к тому, чтобы стать диагностическими инструментами раннего выявления рака, деменции и заболевания почек.

Внеклеточные везикулы, такие как экзосомы, переносят жизненно важную информацию между клетками. Изображение предоставлено Abcam.com

Частицы, известные как внеклеточные везикулы или ЭВ, обычно выпускаются клетками и играют центральную роль в клеточной коммуникации, передавая важную информацию, такую ​​как ДНК, РНК и белки.

«Это действительно находится на переднем крае наших знаний о клеточном развитии», – сказал доцент Войцех Чжановский, соавтор новой статьи о EV, опубликованной в «Наномасштабных горизонтах» Королевского общества химии .

«EVs можно было не только использовать для выявления клеточных патологий, но и потому, что они несут важную информацию о развитии клеток, мы могли бы их спроектировать для целей ремонта тканей».

Доцент Chrzanowski из Университета Сиднея Nano Institute и фармацевтического факультета сказал, что способность идентифицировать отдельные EVs обеспечит биомаркеры для различных заболеваний, таких как рак, сердечно-сосудистые заболевания, заболевания почек и печени, а также слабоумие и рассеянный склероз

Он сказал, что это также позволит ученым спроектировать EV для использования в регенерации тканей и помочь начать новую главу в терапии стволовыми клетками и регенеративной медицине.

«Человеческое тело естественно направляет EVs из стволовых клеток в поврежденную ткань, чтобы помочь в ее восстановлении. Используя эти знания, мы могли бы создать новое поколение клеточной терапии », – сказал доцент Хржановски, который является лидером в области здравоохранения и медицины в Сиднее Нано.

Понимание специфического характера EVs поэтому важно для разработки их применения для диагностики и терапии. Например, ранние стадии раковых клеток высвобождают EVs, которые указывают на наличие злокачественной ткани в организме.

Изучение внеклеточных везикул является относительно новым полем. Только в последнее десятилетие было известно, что клетки сообщают и передают молекулярную и генетическую информацию с использованием ЭВ.

Полный потенциал использования этих знаний для биомедицинского использования был затруднен из-за трудностей в установлении гетерогенности популяций EV. До сих пор они анализировались только как крупномасштабные популяции с недостаточной чувствительностью

Ведущий автор статьи, кандидат наук Салли Юньсун Ким, сказал:

Чтобы разблокировать истинный потенциал EV, необходим новый подход к однозначному определению наноразмерных различий на одном уровне EV – и это то, что мы сделали.

Это объясняется тем, что индивидуальная природа ЭП, как выпущенная клетками, подвержена клеточной морфологии, генетике и окружающей среде, которые дают им свое влияние на восстановление тканей человека.

Г-жа Ким, доцент Хржановски и их команда разработали способ идентификации отдельных EV-наноструктур путем изучения плацентарных стволовых клеток человека, предоставленных соавтором д-ром Биллом Калионисом из Королевской женской больницы в Мельбурне.

В статье Nanoscale Horizons команда подробно описывает новый метод идентификации наноразмерного состава EV с использованием «инфракрасной спектроскопии с атомно-силовым микроскопом с резонансным усилением» (AFM-IR).

Это включает в себя выделение сингулярных EVs, термическое перемешивание их, а затем считывание конкретного сигнала или «отпечатка пальца» из этой тепловой активности с использованием детектора на 20 нанометров.

Госпожа Ким, сказала:

Мы можем сделать это, используя небольшое количество человеческого материала, такого как образцы крови или мочи. Когда клетки создают EV, они распространяются по всему телу.

Доцент Chrzanowski сказал, что эта способность определять конкретный характер EVs также позволит ученым продолжить фундаментальные исследования того, как и почему EVs создаются клетками.

«Это новая и захватывающая область для биомедицинских исследований. И Австралия играет ведущую роль в этой области », – сказал доцент Хржановски, который является совместным организатором международной конференции по внеклеточным везикулам, которая состоится в ноябре в Сиднее.

«Лучшие люди в мире будут делиться своими знаниями в области с таким обещанием для биомедицинских процедур», – сказал он.

Источник:

https://sydney.edu.au/news-opinion/news/2018/04/12/scientists-unlock-path-to-use-cell -s-наночастицы-а-biomarkers.html

      

Source link