Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • healthage-forum
  • vsh25
  • Vitacoin

Рак и старение: посмотрите на мышей-светлячков

Люминесцентные мыши помогут изучать процесс старения и рак

NanoNewsNet по материалам University of North Carolina:
UNC researchers use luminescent mice to track cancer and aging in real-time

Ученые создали штамм мышей с геном люциферазы светлячков. Этот ген включается при активации нормального гена р16 – опухолевого супрессора и биомаркера старения. Так как в стареющих клетках ген p16 включен, активируется и ген люциферазы, заставляя светиться пораженную ткань.

В статье, опубликованной в журнале Cell (Burd et al., Monitoring Tumorigenesis and Senescence In Vivo with a p16INK4a-Luciferase Model), ученые Центра всестороннего изучения рака Лайнбергера (UNC Lineberger Comprehensive Cancer Center) Университета Северной Каролины (University of North Carolina, UNC) описывают разработанный ими новый метод визуализации процесса старения и роста опухолей у мышей, используя тесно связанный с этими процессами ген.

Ученым давно известно, что ген p16 играет важную роль в процессе старения и в подавлении развития рака, активируя механизм противоопухолевой защиты, называемый клеточным старением (cellular senescence). Заслуженный профессор Норман Шарплесс (Norman Sharpless), MD, с коллегами создали штамм мышей, в котором при активации нормального гена р16 «включается» ген люциферазы светлячков. В стареющих клетках ген p16 включен, что активирует ген люциферазы и заставляет светиться пораженную ткань.


В процессе старения в организме мышей прогрессивно усиливается экспрессия гена р16.
На снимке молодые (слева) и старые (в порядке увеличения возраста) мыши.
Фото: University of North Carolina

На протяжении всей жизни таких мышей ученые наблюдали за активацией p16, просто отслеживая яркость свечения каждого животного. Они установили, что старые мыши светятся ярче, чем молодые, и что места формирования раковых опухолей становятся особенно яркими, делая возможной раннюю диагностику рака.

«Используя таких мышей, мы можем в реальном времени визуализировать активацию процесса клеточного старения, предотвращающего развитие рака, но способствующего старению. Мы в буквальном смысле слова можем видеть самые ранние молекулярные стадии рака и старения в организме живых мышей», – комментирует результаты своей работы профессор Шарплесс.

Исследователи видят возможность широкого практического использования этих мышей уже сегодня. Визуализация активации клеточного старения позволит проводить тестирование химических веществ и других способствующих ему факторов таким же образом, как на других штаммах мышей токсикологи выявляют вещества, вызывающие рак. Более того, эти мыши уже используются учеными Университета Северной Каролины и других научных учреждений для выявления ранних стадий развития рака и определения реакции опухоли на различные методы противораковой терапии.

Используя новый штамм, ученые уже сделали несколько неожиданных открытий. Во-первых, им удалось отследить накопление стареющих клеток в организме стареющих мышей, основываясь на яркости свечения животных. Удивительно, но самые яркие животные не проявляли более выраженной тенденции умирать от спонтанно развившегося рака, чем более тусклые зверьки того же возраста. Это означает, что количество стареющих клеток не является предиктором риска смерти от рака.

«Мы, и я думаю, что и другие, ожидали, что у животных с наибольшим количеством стареющих клеток рак будет развиваться чаще и они умрут скорее. Но наш прогноз не оправдался», – говорит доктор Шарплесс.

Еще одной неожиданностью были различия в уровнях р16. Исследователи изучили большую группу генетически идентичных животных, содержавшихся в одинаковых условиях и получавших одну и ту же пищу. Однако, несмотря на идентичность генетических и внешних факторов, яркость свечения мышей в любом возрасте значительно варьировала, что дает основания полагать, что на процесс старения влияют факторы, находящиеся вне генетики и питания.

Светящихся мышей можно почти в буквальном смысле слова назвать окном в образование раковых опухолей, для подавления которых на самых ранних этапах активируется экспрессия гена р16. Обычно активация р16 предотвращает рак, но иногда этот противоопухолевый механизм не срабатывает, и опухоль все-таки развивается, продолжая стимулировать экспрессию р16. Поэтому все образующиеся у таких мышей опухоли ярко светятся, что позволяет исследователям наблюдать за различными типами рака на самой ранней стадии формирования новообразования. Здесь ученых также ждал сюрприз: в отличие от ожидаемого, p16 активно экспрессировался не только в самих раковых клетках, но и в нормальных соседних клетках.

«Эти открытия позволяют предположить, что причиной активации клеточного старения является аномальная среда, окружающая развивающийся рак. Откуда-то многие или все клетки будущей опухоли знают, что они находятся в плохих условиях, и активируют этот противоопухолевый защитный механизм, даже если сами они и не являются клетками будущей опухоли. Это происходит на очень ранних стадиях развития рака; мы говорим о самых ранних неопластических событиях, когда-либо экспериментально наблюдаемых в организме живых животных», – подчеркивает доктор Шарплесс.

Он и его коллеги считают, что подобные подходы к мониторингу клеточного старения можно разработать и для человека, что позволит изучать процесс старения и развитие опухолей. Работая с онкологами UNC, они уже провели анализ экспрессии р16 у нескольких сотен пациентов, проходивших противораковое лечение. Эти исследования, наряду с использованием светящихся мышей, имеют своей целью разработку более эффективных схем лечения с наименьшими побочными эффектами, в основе которых будет лежать не хронологический, а «молекулярный» возраст пациента.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
23.01.2013

Читать статьи по темам:

визуализация генетически модифицированные животные диагностика рак старение Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Уникальное видео: вирус инфицирует клетку

Все тонкости этого процесса в исполнении бактериофага T7 сумели увидеть и заснять в режиме реального времени исследователи из Техасского университета.

читать

Квантовые точки из червей

Дождевых червей превратили в фабрику по производству биосовместимых квантовых точек из теллурида кадмия.

читать

Отрепетируйте в 3D-симуляторе операцию на мозге

Особенность симулятора SRP заключается в визуализации анатомии больного по данным КТ и МРТ. При проведении виртуальной операции медики увидят реалистичное изображение хирургических инструментов и реакцию тканей пациента на действия врача.

читать

Диагностика рака: безопасные наночастицы для двухфотонной микроскопии

Новая самоорганизующаяся наночастица значительно повышает безопасность двухфотонной микроскопии – технологии, в которой для получения трехмерных изображений структур раковых клеток в живой ткани используются флуоресцентные зонды.

читать

Глубокое свечение наночастиц

Свет от новых биосовместимых наночастиц в живых тканях можно зарегистрировать на рекордной глубине – более трех сантиметров.

читать