Nieuw ultraviolet licht kan locatie van ziekten lokaliseren

Een nieuwe studie gepubliceerd in de Online Early Edition van Proceedings van de National Academy of Sciences onthult dat Johns Hopkins-onderzoekers hebben een synthetisch eiwit ontwikkeld dat, wanneer geactiveerd onder ultraviolette verlichting, artsen precies kan laten zien waar bepaalde medische aandoeningen zich bevinden, zoals artritis en kanker.
Deze geweldige doorbraak effent de weg naar een nieuw soort diagnostische beeldvormingstechnologie en kan er uiteindelijk toe leiden dat artsen medicatie kunnen invoegen op plaatsen waar de beeldvorming ziekte heeft gedetecteerd.
Tijdens het onderzoek waren de experts succesvol in het gebruik van het synthetische eiwit om prostaat- en pancreaskanker te vinden in muismodellen. Ze waren ook in staat om botgroei-afwijkingen te vinden in overeenstemming met het Marfan-syndroom.
De auteurs merken op dat het synthetische eiwit niet precies aangeeft waar de zieke cellen zich bevinden. Het maakt echter verbinding met beschadigd collageen in de buurt van de zieke site.
Collageen is het meest voorkomende eiwit van het lichaam. Het hoofdtaak is om een ??gestructureerde omgeving te bieden waarin cellen huid, botten en zenuwen kunnen opbouwen. De wetenschappers zeggen dat beschadigd collageen normaal is, maar kanker en andere zieke cellen kunnen collageen sneller beschadigen dan normaal. Vanwege al deze schade die kanker en andere ziekten veroorzaken, kan het synthetische eiwit zijn werk doen in het vinden van de site die hulp nodig heeft.
S. Michael Yu, een faculteitslid van de afdeling Materials Science and Engineering van de Whiting School of Engineering, zei:

"Deze ziektecellen zijn als inbrekers die inbraken in een huis en veel schade aanrichten, maar die er niet zijn wanneer de politie arriveert.In plaats van op zoek te gaan naar de inbrekers, reageert ons synthetische eiwit op het bewijs dat achtergelaten is op de plaats delict."

Martin Pomper, co-promotor van het Johns Hopkins Center of Cancer Nanotechnology Excellence en hoogleraar radiologie aan de School of Medicine ontmoette Yu, terwijl ze beiden betrokken waren bij het Johns Hopkins Institute for NanoBioTechnology.
Hij voegde toe:

"Een grote onbeantwoorde medische behoefte is voor een betere niet-invasieve karakterisering van verstoord collageen, dat voorkomt bij een breed scala aan aandoeningen Michael heeft ontdekt wat een zeer elegante en praktische oplossing zou kunnen zijn, die we omzetten in een reeks beeldvorming en potentieel middelen voor diagnose en behandeling. "

De synthetische eiwitten die werden gebruikt tijdens het onderzoek zijn collageen mimetische peptiden (CMP's). Deze bepaalde soorten eiwitten worden op natuurlijke wijze in de richting van ziekte beschadigd collageen getrokken, waar ze zich dan hechten.
Om ervoor te zorgen dat de artsen kunnen zien waar de eiwitten naartoe reizen, plaatsen ze fluorescerende tags op elke CMP, zodat deze gemakkelijk kunnen worden gedetecteerd met de imaging-technologie. Waar het gebied ook gloeit, het is een aanwijzing voor collageen dat hoogstwaarschijnlijk door ziekte is aangetast.
Aan het begin van de proef dachten de wetenschappers dat ze een probleem zouden kunnen hebben, omdat de CMP's zich vaak aan elkaar zouden hechten in plaats van het beschadigde collageen, waardoor het voor hen moeilijk is om de gebieden te onderscheiden die behandeling behoeven.
Om dit probleem op te lossen, ontwikkelde Yang Li, een doctoraatsstudent van de afdeling Scheikunde aan de Krieger School of Arts and Sciences van Johns Hopkins en de hoofdauteur van het onderzoek, CMPS met een chemische doos er omheen, waardoor de binding tussen eiwitten. Vlak voordat het eiwit in het bloed wordt opgenomen, gebruikte de wetenschapper de ultraviolette verlichting om de doos te "ontgrendelen" en CMP's kunnen hun missie voortzetten om het aangetaste gebied te vinden.
Om de methode van Li te testen injecteerden Yu en zijn team de eiwitten in muizen die waren geïnfecteerd met humane kankercellen van de alvleesklier en de prostaat.
Gedurende een periode van 4 dagen werden fluorescerende beelden genomen die toonden dat onderzoekers in staat waren om strengen van het synthetische eiwit te bekijken, dat door de tumorgebieden reisde door middel van bloedvaten en zich hechtte aan door kanker beschadigd collageen.
Tests die vergelijkbaar zijn met deze hebben aangetoond dat CMP mogelijk de plaats van kraakbeen en botten kan detecteren die ook veel beschadigd collageen oogsten. Dit zou leiden tot behandeling en diagnose van bot- en kraakbeenschade.
De auteurs merken op dat deze methode nog niet helemaal duidelijk is, maar het vinden en herbouwen van collageen zal de botgroei bevorderen bij patiënten die lijden aan het Marfan syndroom en in de toekomst tot grote doorbraken leiden.
Geschreven door Christine Kearney