Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • techweek
  • Biohacking
  • Био/​мол/​текст

Живые биосенсоры для медицины и фармакологии

Исследователи из Австралии и Великобритании, работающие под руководством доктора Пола Тимпсона (Paul Timpson), создали универсальную мышиную модель, каждая клетка которой экспрессирует флуоресцирующий «биосенсор», что позволяет наблюдать за пораженными болезнью клетками и введенными в организм препаратами в реальном времени в трех измерениях.

Биосенсор представляет собой одномолекулярный зонд, разработанный в 2002 году японским профессором Мики Матсуда (Miki Matsuda) и известный как Raichu-Rac. Несмотря на его широкое применение в исследовательской практике, авторам впервые удалось создать генетически модифицированную мышь, каждая клетка которой экспрессировала бы Raichu-Rac без нарушения функций. Эту модель можно использовать для изучения любых типов рака путем скрещивания ее с другими мышиными моделями, что обеспечит ограничение экспрессии Raichu-Rac до определенных клеток или тканей. Ее также можно с легкостью адаптировать для изучения других заболеваний.

Биосенсор реагирует на активацию молекулы-мишени, которая в данном случае является белком Rac. Этот белок запускает перемещение клеток многих типов рака по организму. Он выступает в роли своего рода переключателя из неактивного состояния в активное.

При активации Rac биосенсор реагирует на определенный химический сигнал и начинает испускать голубое свечение. Если Rac находится в неактивном состоянии, биосенсор испускает желтое свечение.


Схема из статьи в Cell Reports

Специальные методики визуализации позволяют наблюдать за активацией Rac в любом органе в любой момент времени или отслеживать колебания активности этого белка в «передней» или «задней» части клетки, перемещающейся по организму. Эта технология применялась для мониторинга изменений активности Rac во многих органах в ответ на лекарственную терапию.


Опухоль молочной железы: голубые регионы демонстрируют высокую активность Rac,
что указывает на высокую вероятность ее метастазирования.

По словам авторов, методика позволяет в реальном времени наблюдать и регистрировать регионы клетки или органа, в которых Rac активируется и запускает процесс метастазирования. Она предоставляет возможность видеть, как в результате воздействия препарата на молекулярную мишень определенные регионы опухоли меняют цвет с голубого на желтый. Это может происходить через час или более продолжительный промежуток времени после применения препарата, а наблюдаемый эффект может ослабевать быстро или медленно. Производители фармацевтических препаратов должны знать эти особенности, что позволит подбирать более эффективные дозировки и протоколы применения лекарственных средств.

Статья Anna-Karin E. Johnsson et al. The Rac-FRET Mouse Reveals Tight Spatiotemporal Control of Rac Activity in Primary Cells and Tissues опубликована в журнале Cell Reports.

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Garvan Institute of Medical Research:
A versatile mouse that can teach us about many diseases and drugs.

14.03.2014

назад

Читать также:

Зажми в зубах биосенсор

Встроенный в тренировочную капу сенсор для мониторинга метаболитов в слюне может предоставить важную информацию о состоянии спортсмена в режиме реального времени.

читать

Мониторинг концентрации препаратов в крови on-line

Миниатюрное устройство в скором будущем позволит врачам в режиме реального времени следить за концентрацией препаратов в крови и назначать их дозировку не наугад, а на основании биологических особенностей организма пациента.

читать

Батарейка, растворимая без осадка

Использование «съедобных» батарей не ограничивается только «умными» таблетками. Они могут стать источником энергии для других «съедобных» медицинских устройств, снабженных различными датчиками и камерами.

читать

Бегуны со встроенными датчиками

В них встроены специальные датчики, отслеживающие множество параметров, которые собирают информацию и в режиме реального времени передают ее по модулю Bluetooth на смартфон или компьютер для дальнейшей оценки самим спортсменом или врачами.

читать

Имплантируемые радиочипы в рулонах

Коллектив корейских ученых разработал и продемонстрировал гибкие схемы с большим уровнем интеграции на основе кремния, предназначенные для биомедицинских беспроводных коммуникаций.

читать