Nebraskos vadovaujamas projektas tiria pieną, kaip įmanoma

Nebraskos vadovaujamas projektas tiria pieną, kaip įmanoma

Vaizdas: Janos Zempleni, mitybos ir sveikatos mokslų profesorius, ir jo kolegos ieško būdo, kaip pieną panaudoti vėžiu kovojantiems žmonėms į smegenis. Projektas neseniai gavo 630,00 USD paramą iš JAV žemės ūkio departamento
peržiūrėti daugiau

Kreditai: Universiteto komunikacija | Nebraskos-Linkolno universitetas

Sveikatos priežiūros srityje turbūt joks žodis nesiunčia labiau šiurpinančios žinutės nei „vėžys“. Pavyzdžiui, smegenų augliai yra ypač atsparūs dabartiniam gydymui. Tik 5% pacientų, sergančių šia liga, išgyvena ilgiau nei trejus metus, o vidutinė išgyvenamumo trukmė yra 10–14 mėnesių.

Tačiau novatoriškas Nebraskos universiteto – Linkolno mokslininkų mokslinių tyrimų projektas siūlo proveržio potencialą. Vykdydami federaliniu mastu finansuojamą projektą, Mitybos ir sveikatos mokslų katedros profesorius Janosas Zempleni ir Husker kolegos ieško nuostabaus būdo, kaip pieną panaudoti kaip priemonę smegenims kovojant su vėžiu.

Ši koncepcija nėra tokia išgalvota, kaip gali atrodyti – ji remiasi naujausiais mokslais. Preliminarūs pastarųjų metų rezultatai rodo, kad įmanoma manipuliuoti genetine organizmo funkcija, siekiant sumažinti audinių, įskaitant vėžinius navikus, augimą. Mokslininkai pasiekia šį rezultatą nukreipdami genų reguliatorių, žinomą kaip siRNR, į tikslinį audinį. SiRNR perduodamas genetinis signalas išjungia genetinę funkciją, kuri leidžia augti naujiems audiniams.

Tačiau šią preliminarią išvadą paversti veiksmingu medicininiu gydymu susidūrė su kliūtimis. Iki šiol mokslininkams nepavyko rasti veiksmingo būdo, kaip nuosekliai ir pakankamu kiekiu tiekti genus į tikslinę zoną.

Pienas, pasirodo, suteikia gerą galimybę išspręsti problemą. Naujausi tyrimai rodo, kad žmonės siRNR pasisavina per maistą. Ir pienas, Zempleni pastebėjo, išsiskiria savo tvirtu gebėjimu nuryti, padėti genams natūraliai kauptis smegenyse.

Savo projekte Husker tyrėjai patobulins į pieną orientuotus metodus, kad būtų galima efektyviai pristatyti genus. Konkrečiai, projekte bus naudojami pienu transportuojami siRNR genai, siekiant sustabdyti geno, žinomo kaip IDH1, augimo funkciją, kurios mutacijos sukelia smegenų auglius. Tyrimas taip pat suteikia vilties išspręsti retas į smegenis orientuotas genetines anomalijas, turinčias įtakos mažiems vaikams, sakė Zempleni, Willa Cather molekulinės mitybos profesorius ir Nebraskos nutukimo ligų prevencijos centro direktorius.

JAV žemės ūkio departamentas suteikė 630 000 USD dotaciją projektui paremti. Zempleni vadovaus tyrimams, bendradarbiaudamas su biologinių sistemų inžinerijos docentu Forrestu Kievitu ir chemijos docentu Jiantao Guo. USDA Nacionalinis maisto ir žemės ūkio institutas skyrė dotaciją.

Ilgalaikis šio mokslo potencialas yra „milžiniškas. Tai dar visiškai neįgyvendinta “, – sakė Zempleni, Amerikos mokslų pažangos asociacijos bendradarbis ir Žemės ūkio ir gamtos išteklių instituto 2015 m. Omtvedt inovacijų apdovanojimo laureatas.

Zempleni ir jo kolegos naudos genetinį mokslą ir chemiją, kad įkeltų egzosomas, natūralias pieno nanodaleles, terapinę medžiagą, įskaitant siRNR. Norint įkelti medžiagą į karvės pieno egzosomas, pirmiausia reikės genetiškai modifikuoti karvę, o tai yra nepaprastai sudėtinga užduotis. Taigi tyrėjai laboratorijoje kultivos MAC-T ląsteles (genetine sudėtimi panašias į karvės pieno ląsteles), kad sukurtų egzosomas, o paskui nukreips jas į pelių smegenų auglius.

Tyrėjai siekia sukurti metodus, kurie padėtų pasiekti du tikslus: kad siRNR efektyviai ir nuosekliai pasiektų navikus ir kad siRNR kauptųsi pakankamu kiekiu, kad sumažintų naviko augimą.

Jei ši technologija pasitvirtins, reikės didelio masto eksosomų gamybos, kad būtų patenkintas realus pacientų poreikis. Laboratorinės kultūros gali tiekti tik nedidelį egzosomų kiekį. Priešingai, karvė per pieną gali duoti daug.

Taigi, Husker tyrėjai ilgalaikėje perspektyvoje siekia žengti didelį žingsnį, jei dabartiniai tyrimai pasieks genų pristatymo tikslus: jie sieks sukurti genetiškai modifikuotą karvę.

Zempleni rašė, kad tokia karvė išskirtų „pieno egzosomas, palankias maksimaliam RNR terapiniam poveikiui vėžiu sergančių žmonių smegenų augliams“.

Farmacijos pramonė jau naudoja šią bendrą koncepciją. Jis žinomas kaip biofarmingas, reiškiantis gyvūnų naudojimą medicinos gydymui. Vaistas Atryn, vartojamas kraujo krešulių profilaktikai retomis ligomis sergantiems pacientams, gaunamas iš genetiškai modifikuotų ožkų pieno.

„Naudodami mūsų technologiją, jūs iš tikrųjų galėtumėte naudoti šias pieno egzosomas, pritvirtinti atitinkamą funkciją ir suteikti gydomųjų priemonių žmonėms, kenčiantiems nuo šių retųjų ligų“, – sakė Zempleni. „Manau, kad tai galėtų labai pakeisti žaidimą, jei finansavimo agentūra prisiimtų riziką vystyti šiuos gyvūnus. Tai sunki užduotis. Naudojant MAC-T ląsteles, tai gana paprasta, tačiau paimti tai gyvuliams, ožkoms ar karvėms yra labai sudėtinga.

Husker tyrimai buvo novatoriški nustatant pieno, kaip galimo genų tiekimo mechanizmo, svarbą. 2014 m. Scottas Baieris, Zempleni laboratorijos doktorantas, pasiūlė pradinį tyrimo projektą šia tema, kuris baigėsi Mitybos žurnalas popieriaus, kurį jis, Zempleni ir kiti Huskerio kolegos parašė. Straipsnis akademiškai cituotas beveik 300 kartų. Baieris 2015 m. Nebraskoje įgijo mitybos mokslų daktaro laipsnį, o dabar yra vyresnysis medicinos strategijos direktorius Vaniam Group, bendrovė, kuri daugiausia dėmesio skiria transformaciniam vėžio gydymui Dalase.

Zempleni kelias į mokslinius genetikos ir maisto mokslo tyrinėjimus prasidėjo paauglystėje gimtojoje Vokietijoje.

„Man patiko biologija, bet būdamas tokio amžiaus mėgau žvejoti – labai mėgau visas šias vietines žuvų rūšis iš Vokietijos“, – sakė jis.

Vėlesniais metais jo interesai išsiplėtė, palaipsniui pereinant „nuo žuvies prie biologijos prie mokslo“.

„Buvau blaškomas tarp biochemijos ar mitybos mokslų“, – sakė jis. „Manau, kad žvelgdamas atgal, pasirinkau teisingai, vadovaudamasis mitybos mokslu. Tai labai visapusiškas požiūris ir leido man giliai įsigilinti į biochemiją ir molekulinę biologiją. Taigi, manau, kad turiu geriausią iš abiejų pasaulių.


Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.