DNA, który skacze po naszych mózgach,Wydano zakaz

Oczyszczanie
białek
rekombinowanych
kluczowym
etapem ich produkcji
Z produkcją białek rekombinowanych w różnych systemach ekspresyjnych
wiąże się wiele zagrożeń. Jednym z nich jest możliwość zanieczyszczenia
produktu końcowego toksynami (w przypadku produkcji białek w
bakteriach), wirusami czy innymi patogenami (w przypadku zwierzęcych
systemów ekspresyjnych) lub metabolitami wtórnymi (w przypadku
wykorzystania roślin transgenicznych). W jaki sposób wyeliminować
wymienione zanieczyszczenia? Jak szybko i bezpiecznie wyodrębnić
pożądane przez nas białko z mieszaniny ekstrakcyjnej?
Proces oczyszczania jest najdroższym i kluczowym etapem całego procesu
produkcji białek rekombinowanych. W celu ułatwienia tego procesu i obniżenia
jego kosztów często wykorzystuje się strategie, w których do rekombinownych
białek dołącza się dodatkowe sekwencje nazywane etykietami powinowactwa
(ang. affinity-tag). Wszystkie te systemy łączą w sobie następujące cechy: łatwy,
jednoetapowy proces oczyszczania oparty na zjawisku adsorpcji, minimalny wpływ
na strukturę trzeciorzędową oraz biologiczną aktywność produktu, prosty i
specyficzny proces usunięcia etykiety, możliwość nieskomplikowanej oraz
dokładnej analizy rekombinowanego białka w trakcie procesu oczyszczania oraz
uniwersalność, czyli możliwość zastosowania w różnych białkach. Dodatkowo
etykiety powinowactwa mogą być umieszczone w każdej pozycji (na N-końcu,
wewnątrz sekwencji białka, na C-końcu) oraz mogą zostać użyte do detekcji
oznakowanych w ten sposób białek, na przykład z użyciem odpowiednich
przeciwciał.
Najczęściej wykorzystywanymi etykietami powinowactwa są: etykieta
polihistydynowa (ang. poly-His), składająca się od 2 do 10 (najczęściej 6)
powtórzeń histydyny, etykieta c-myc o sekwencji EQKLISEEDL, etykieta
poliargininową (ang. poly-Arg) składająca się od 5 do 6 (najczęściej 5) powtórzeń
argininy oraz wielu innych.
W niektórych przypadkach niezbędne jest usunięcie etykiety powinowactwa po
procesie oczyszczania. Najczęściej wiąże się to ze sposobem późniejszego
wykorzystywania produktu. Szczególnie w przypadku biofarmaceutyków proces
ten jest koniecznością. Etykiety powinowactwa mogą być usuwane przy użyciu
metody chemicznej z użyciem bromocyjanku lub hydroksyloaminy. Niestety
sposób ten jest mało specyficzny i może prowadzić do denaturacji lub modyfikacji
aminokwasów białka. Druga metoda, enzymatyczna, jest dużo bardziej dokładna.
Używa się w niej specjalnych endoproteaz (np. enterokinazy, trombiny, czynnika
Xa) lub egzopeptydazy (np. TAGZyme, aminopeptydaza M) rozpoznających
specyficzne sekwencje odpowiadające sekwencjom etykiet i usuwające je.
Inną bardzo ciekawą strategią możliwą do zastosowania w przypadku roślin jest
skierowanie rekombinowanego białka do ciałek tłuszczowych nasienia. Zjawisko
to wykorzystano w przypadku hirudyny, antykoagulantu, po raz pierwszy
wyizolowanego z pijawek Hirudo medicinalis. Fuzja heparyny z oleozyną
spowodowała skierowanie produkowanego białka do ciałek tłuszczowych nasion
rzepaku. Powstały produkt oczyszczano poprzez odwirowanie i flotację.
Ostatnio coraz częściej wykorzystuje się również fuzję białek z polipeptydem
GVGVP (w różnych powtórzeniach), nazywanym również elastyną, która
umożliwia ich jednoetapowe oczyszczanie z użyciem chromatografii. Dodatkowo
białka te charakteryzują się dobrą rozpuszczalnością w wodzie poniżej
temperatury przejścia fazowego, natomiast po jej podwyższeniu tworzą agregaty.
Kolejnym sposobem na ułatwienie procesu oczyszczania jest fuzja białek z
chaperonami, które działają stabilizująco oraz ochraniają białka rekombinowne
przed działaniem proteaz komórkowych.
Katarzyna Kamel
Źródło:
Arnau J., Lauritzen C., Petersen G. E., Pedersen J., Current strategies for the use
of affinity tags and tag removal for the purification of recombinant proteins,
„Protein Expression and Purification”, Vol. 48 (2006), s. 1-13
Daniell H., Streatfield S. J., Wycoff K., Medical molecular farming: production of
antibodies,biopharmaceuticals and edible vaccines in plants, „TRENDS in Plant
Science”, Vol. 6 (2001), s. 219-226
De Cosa B., Moar W, Lee S.-B., Miller M, Daniell H, Overexpression of the Bt
cry2Aa2 operon in chloroplasts leads to formation of insecticidal crystals, „Nature
Biotechnology” Vol. 19 (2001), s. 71-74
Terpe K., Overview of tag protein fusions: from molecular and biochemical
fundamentals to commercial systems, „Applied Microbiology and Biotechnology”,
Vol. 60 (2003), s. 523-533
Oczyszczanie białek rekombinowanych jest niezbędnym etapem ich
produkcji
Materia organiczna w kosmosie
Naukowcy to z reguły twardo stąpający po ziemi realiści. Czasami jednak
patrzą w niebo. Badacze z Uniwersytetu z Hong Kongu spojrzeli w gwiazdy
i odkryli w kosmosie złożone substancje pochodzenia organicznego.
Emisja fal o nieznanym pochodzeniu i długości odpowiadającej zakresowi
podczerwieni jest powszechnie spotykanym w kosmosie zjawiskiem. Do tej pory
podejrzewano, że jest to powodowane obecnością w przestrzeni kosmicznej
prostych węglowodorów, tzw. PAH (ang. polycyclic aromatic hydrocarbons).
Profesor Sun Kwok i dr Yong Zhang badając strukturę tworzących się w kosmosie
fal podczerwonych obalili istniejącą od ponad dwudziestu lat teorię. Szczegółowa
analiza widmowa wskazała zupełnie innego winowajcę tych zjawisk, a mianowicie
ropę. Teoretycznie jest to niemożliwe, tym niemniej odkrycie pokazuje, że złożone
związki ropopochodne jednak mogą być tworzone również w warunkach niemal
całkowitej próżni, bez udziału nawet najprymitywniejszych organizmów żywych.
Obecnie trwają spory o to, czy życie na Ziemi również zaczęło się od
zbombardowania jej meteorami zawierającymi związki podobne do tych,
odkrytych przez Kwoka i Zhanga.
Oczyszczanie białek rekombinowanych jest niezbędnym etapem ich
produkcji
Źródło: PhysOrg
.
Embriony hybrydowe
W 2003 roku w Cell Research opublikowano wyniki badań naukowców z
Chin, którzy przeprowadzili fuzję króliczych oocytów pozbawionych jąder
komórkowych z ludzkimi fibroblastami co doprowadziło do powstania
zarodków. Dowiedli oni, że komórki pochodzące z podziału tych zarodków
posiadają kariotyp, fenotyp i właściwości ludzkich komórek macierzystych
oraz tak jak one są zdolne do wielolinowego różnicowania komórkowego.
Brytyjscy naukowcy opierając się na wiedzy zdobytej przez chińską grupę
badawczą w 2008 roku również rozpoczęli pracę nad zwierzęco-ludzkimi
zarodkami. Przez ostatnie trzy lata naukowcy z King’s College London, Newcastle
University i Warwick University wyhodowali aż 155 takich embrionów. Do
doświadczeń używali enukleowanych komórek jajowych krowy, które były
poddawane fuzji z jądrami komórkowymi pochodzącymi z ludzkich tkanek na
przykład skóry. Następnie komórki jajowe były pobudzane do podziałów aż do
momentu osiągnięcia form blastocyst. Po 6 dniach z blastocyst pobierano komórki
macierzyste do dalszych badań. Naukowcy utrzymują, że embriony nie były
wszczepiane ani zwierzętom ani ludziom i po 14 dniach były niszczone.
Jako główny cel swoich badań podają chęć poznania mechanizmów
reprogramowania komórkowego. Twierdzą, że jak poznają dokładnie ten proces
będą w stanie opracować metodę produkcji komórek macierzystych bez użycia
oocytów, których stosowanie wiąże się z restrykcyjnym przestrzeganiem
przepisów prawa jak i etyki. Komórki macierzyste mają posłużyć do zwalczania
chorób dotychczas nieuleczalnych. Naukowcy są zdania, że w przyszłości możliwe
będzie pobranie od pacjenta komórek somatycznych w celu przeprogramowania
ich w komórki macierzyste a następnie wprowadzenie tych komórek w
uszkodzone tkanki bez obawy reakcji immunologicznej.
Badania nad zwierzęco-ludzkimi zarodkami rozpoczęły się w Wielkiej Brytanii
kiedy w życie weszła ustawa Human Fertilisation and Embryology Act 2008.
Ustawa ta zezwala na tworzenie: hybryd poprzez zapłodnienie ludzkiej komórki
jajowej zwierzęcym plemnikiem i na odwrót; cybryd gdzie jądro komórkowe
pochodzi z jednego gatunku a organelle komórkowe z innego gatunku; chimer
poprzez połączenie ludzkich komórek somatycznych z zwierzęcymi komórkami
jajowymi.
Mimo, że badania brytyjskich naukowców były zgodne z obowiązującym w tym
kraju prawem, temat tych doświadczeń nie był znany szerszej opinii publicznej a
nawet, jak podają niektóre źródła, to co się działo w laboratoriach tych trzech
uczelni wyższych było tajne. Sprawa wyszła na jaw w lipcu bieżącego roku, gdy
skończyły się pieniądze na kontynuowanie projektu.
W Wielkiej Brytanii i na świecie rozpoczęła się debata nad sensownością
tworzenia zwierzęco-ludzkich embrionów. Temat ten podjęto również w
angielskim parlamencie gdzie Lord Alton wyraził stanowczy sprzeciw takim
naukowym praktykom. Zauważył, że do tej pory z pełnym sukcesem leczono
komórkami macierzystymi pozyskiwanymi z innych źródeł niż z zarodków.
Stwierdził, że sytuacja ta pod względem etycznym jest nie do przyjęcia i
dyskredytuję Wielką Brytanię jako kraj. Zdanie w tej sprawie zabrała także
Josephine Quintavalle działaczka grupy pro-life Core, która uważa, że
naukowcami podczas pracy kieruje tylko i wyłącznie chęć eksperymentowania.
Nie rozumie dlaczego badania były utrzymywane w takiej tajemnicy i dlaczego,
skoro naukowcy są dumni ze swoich osiągnięć, nie nagłośnią tej sprawy. Brytyjscy
badacze postawieni przed parlamentem nabrali wody w usta; nie potrafili
uzasadnić w jakim celu wykonywali te doświadczenia, a jedynie z uporem
powtarzali, że jeżeli politycy zgodzą się na kontynuowanie badań, to oni znajdą
lekarstwo na każdą chorobę.
Środowisko naukowe podzielone jest na tych, którzy są zdania, że dalsze tego typu
doświadczenia będą miały katastrofalne skutki w przyszłości i na tych którzy
uważają, że dopóki międzygatunkowe badania będą efektywnie kontrolowane,
staną się one źródłem cennych informacji. W Wielkiej Brytanii społeczeństwo
dowiedziało o doświadczeniach na zwierzęco-ludzkich zarodkach się przez
przypadek. Pozostaje nam tylko postawić pytanie w ilu jeszcze krajach naukowcy
prowadzą tego typu badania i kto je nadzoruje?
Źródła:
http://www.hfea.gov.uk
http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2017818/Embryos-involving-genesanimals-mixed-humans-produced-secretively-past-years.html
http://www.nature.com/cr/journal/v13/n4/full/7290170a.html
http://www.legislation.gov.uk/ukpga/2008/22/section/4
Oczyszczanie białek rekombinowanych jest niezbędnym etapem ich
produkcji
Biotechnologia
w
praktyce.
Przeciwciała
monoklonalne
przeciwnowotworowe
Przeciwciała monoklonalne przeciwnowotworowe
Przeciwciała monoklonalne (ang. Monoclonal AntiBodies, mAb) są to
immunoglobuliny otrzymywane z jednego klonu limfocytów B i wykazujące
jednakową swoistość względem danego antygenu. Próby ich wykorzystania w
onkologii zainicjowano już pod koniec XIX wieku.
Przeciwciała wykorzystywane w leczeniu nowotworów mają najczęściej charakter
immunoglobulin G (IgG). Uzyskuje się je w wyniku fuzji nieśmiertelnej komórki
szpiczaka z limfocytem B pobranym od uodpornionego na dany antygen, tzn.
poddanego immunizacji osobnika.
Stosowanie przeciwciał obcogatunkowych wywoływało liczne działania
niepożądane. Mniejszą immunogenność uzyskuje się obecnie dzięki manipulacjom
na poziomie DNA. Odpowiednie regiony mysich immunoglobulin można w ten
sposób zastępować analogicznymi fragmentami pochodzącymi z przeciwciał
ludzkich. Immunoglobuliny te, w zależności od rodzaju wymienionego obszaru,
nazywa są chimerycznymi lub humanizowanymi.
Wszystkie nazwy przeciwciał monoklonalnych mają końcówkę „- mab”, a
poprzedzająca ją litera udziela informacji o pochodzeniu leku. W przypadku
immunoglobulin mysich jest nią samogłoska „o” (-omab), u szczurzych – „a” (amab), a u tych pochodzących od chomika – „e” (-emab). Przeciwciała
chimeryczne oznacza się za pomocą „xi” (-ximab), natomiast humanizowane literą
„u” (-umab).
Efekt przeciwnowotworowy zależy od typu zastosowanego przeciwciała. Mogą
one niszczyć zmienione komórki m.in. poprzez aktywację układu
immunologicznego gospodarza lub indukcję apoptozy, a także blokować
niezbędne receptory komórkowe i czynniki wzrostu.
Skuteczność terapii z udziałem przeciwciał monoklonalnych zależy od wielu
czynników związanych z samymi immunoglobulinami, cechami nowotworu oraz
indywidualną reaktywnością układu odpornościowego pacjenta.
Substancja czynna: Alemtuzumab (ang. alemtuzumab)
Nazwa handlowa preparatu: MabCampath,
producent Genzyme Europe/Bayer Schering
Alemtuzumab jest humanizowanym przeciwciałem monoklonalnym klasy IgG1κ.
Lek ten uzyskuje się metodami inżynierii genetycznej, poprzez wstawienie do
cząsteczki ludzkiej immunoglobuliny IgG1 sześciu regionów szczurzego
przeciwciała monoklonalnego IgG2a. Fragmenty te warunkują swoistość wiązania
się leku z odpowiednim antygenem.
Alemtuzumab skierowany jest przeciwko CD52, czyli glikoproteinie zlokalizowanej
na powierzchni limfocytów typu B i T krwi obwodowej i występującej zarówno w
prawidłowych, jaki i w zmienionych chorobowo komórkach.
Przyłączenie się przeciwciał do odpowiednich antygenów powoduje pobudzenie
tzw. naturalnych zabójców (ang. natural killer – NK) wywołujących lizę komórek
docelowych. Jest to tzw. cytotoksyczność komórkowa zależna od przeciwciał (ang.
Antibody-Dependent Cell Cytotoxicity, ADCC). Lek aktywuje również układ
dopełniacza (ang. komplement system), czyli zespół białek uzupełniający
mechanizmy obronne organizmu.
Podczas terapii tym lekiem, nie dochodzi do uszkodzeń krwiotwórczych komórek
macierzystych oraz prekursorowych i dzięki temu po zakończeniu leczenia można
odbudować populację limfocytów.
Wskazaniem do stosowania Alemtuzumabu jest przewlekła białaczka limfocytowa
B-komórkowa, w przypadku, gdy u pacjenta nie jest właściwa skojarzona
chemioterapia zawierająca fludarabinę.
Substancja czynna: Bewacyzumab (ang. bevacizumab)
Nazwa handlowa preparatu: Avastin
producent Roche
Bewacyzumab jest rekombinowanym, humanizowanym przeciwciałem
monoklonalnym, wytwarzanym w komórkach jajnika chomika chińskiego.
Lek ten skierowany jest przeciwko nabłonkowym czynnikom wzrostu śródbłonka
naczyniowego VEGF (ang. Vascular Endothelial Growth Factor), czyli białkom
pełniącym ważne funkcje sygnalizacyjne w procesach formowania się sieci naczyń
krwionośnych (angiogenezy i waskulogenezy). Wysyłane przez nie sygnały
stymulują mitozę komórek śródbłonka oraz ich migrację. Oba te procesy są
niezbędne m.in. w trakcie formowania się i wzrostu guzów nowotworowych.
Przyłączenie się przeciwciała uniemożliwia cząsteczce VEGF wiązanie się z
odpowiednimi receptorami występującymi na powierzchni komórek śródbłonka. W
ten sposób zneutralizowana zostaje biologiczna aktywność tego czynnika.
Utworzone wokół guza naczynia zanikają, nie tworzą się również nowe połączenia.
Wzrost tkanki nowotworowej zostaje zahamowany z powodu niedostępności tlenu
i składników odżywczych.
Bewacyzumab był pierwszym lekiem tego typu dopuszczonym do obiegu.
Wskazania:
przerzutowy rak jelita grubego – w skojarzeniu z 5-fluorouracylem (5-FU);
przerzutowy rak sutka – w skojarzeniu z paclitakselem;
nieoperacyjny, zaawansowany, przerzutowy lub nawrotowy
niedrobnokomórkowy raka płuca (NDRP) (z wyjątkiem typu
płaskonabłonkowego) – w skojarzeniu z leczeniem opartym na związkach
platyny;
zaawansowany lub przerzutowy rak nerki – w skojarzeniu z interferonem
alfa-2a.
Substancja czynna: Cetuksymab (ang. cetuximab)
Nazwa handlowa preparatu: Erbitux,
producent Merck
Cetuksymab to chimeryczne, ludzko-mysie przeciwciało monoklonalne klasy IgG1,
uzyskiwane za pomocą technik rekombinacyjnych.
Skierowane jest ono swoiście przeciwko receptorowi nabłonkowego czynnika
wzrostu – EGFR (ang. epidermal growth factor receptor), którego aktywacja
polega na autofosforylacji i jest warunkowana przyłączeniem odpowiedniego
ligandu. Cetuksymab wiąże się z receptorem ok. 5-10 razy silniej niż inne
cząsteczki i w ten sposób hamuje dalsze szlaki sygnałowe związane z
niewrażliwością na apoptozę, namnażaniem się komórek (proliferacją),
angiogenezą oraz tworzeniem się przerzutów. Unieczynniony receptor ulega
internalizacji.
Lek ten współdziała również z komórkami cytotoksycznymi układu
odpornościowego i nakierowuje je na komórki wykazujące ekspresję EGFR. Jest to
tzw. cytotoksyczność komórkowa zależna od przeciwciał (ang. Antibody
dependent cell-mediated cytotoxicity, ADCC).
Wskazania do stosowania Cetuksymabu:
przerzutowy rak okrężnicy –w skojarzeniu z oksaliplatyną lub
irinotekanem, bądź też jako samodzielne leczenie, jeśli pacjent nie może
otrzymać leczenia irinotekanem; Warunkiem rozpoczęcia terapii jest
wykazanie ekspresji EGFR oraz obecność prawidłowej sekwencji genu
KRAS (ang. Kirsten rat sarcoma 2 viral oncogene homologue). Mutacja
genu KRAS powoduje występowanie odporności na ten lek.
lokalny płaskonabłonkowy rak głowy i szyi – w skojarzeniu z radioterapią;
nawrotowy i/lub przerzutowy raków głowy i szyi – w skojarzeniu z
leczeniem opartym na związkach platyny.
Substancja czynna: Ofatumumab (ang. oftamumab)
Nazwa handlowa preparatu: Arzerra,
producent GlaxoSmithKline
Oftatumumab jest to rekombinowane, ludzkie przeciwciało monoklonalneklasy
IgG1.
Wiąże się ono specyficznie z określoną determinantą antygenową (tzw. epitopem),
obejmującą zarówno małą jak i dużą pętlę zewnątrzkomórkową antygenu CD20.
Cząsteczka ta jest przezbłonową fosfoproteiną występującą na powierzchni
komórek linii
limfocytów B (od pre-B do stadium form dojrzałych) oraz wywodzących się z nich
guzów.
Przyłączenie leku nie prowadzi do uwolnienia, ani do przemieszczenia się
antygenu. Przeciwciała powodują aktywację układu dopełniacza i w rezultacie lizę
komórki docelowej. Jest to tzw. cytotoksyczność zależna od układu dopełniacza,
skuteczna bez względu na poziom ekspresji antygenu. Ta właściwość leku jest
istotna ze względu na niski poziom CD20 w przypadku przewlekłych białaczek.
Wiązanie ofatumumabu aktywuje również mechanizm cytotoksyczności
komórkowej zależnej od przeciwciał, czyli aktywność naturalnych zabójców (NK)
powodujących śmierć komórek połączonych z przeciwciałami.
Po zakończeniu terapii populacja limfocytów B może zostać obudowana, ponieważ
ich komórki macierzyste są pozbawione antygenu CD20.
Wskazaniem do stosowania Oftatumumabu jest przewlekła białaczka limfocytowa
oporna na fludarabinę i alemtuzumab.
Substancja czynna: Panitumumab (ang. panitumumab)
Nazwa handlowa preparatu: Vectibix,
producent Amgen
Panitumumab jest rekombinowanym, w pełni ludzkim przeciwciałem
monoklonalnym klasy IgG2.
Lek ten wykazuje duże powinowactwo i wysoką specyficzność względem
ludzkiego receptora nabłonkowego czynnika wzrostu – EGFR (ang. epidermal
growth factor receptor).
Przeciwciała wiążą się z antygenem i w ten sposób uniemożliwiają mu
przyłączanie odpowiednich ligandów. Dzięki temu zablokowane zostają dalsze
szlaki sygnałów wewnątrzkomórkowych. Efektem działania leku jest zahamowanie
angiogenezy i proliferacji komórek nowotworowych, które w efekcie kierowane są
na drogę apoptozy.
Panitumumab, w odróżnieniu od cetuksymabu, nie wykazuje zdolności do
stymulacji cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał ADCC,
charakteryzuje się jednak o wiele większym powinowactwem do EGFR. Ze
względu na ludzkie pochodzenie charakteryzuje się też mniejszym ryzykiem
wystąpienia reakcji uczuleniowych.
Wskazaniem do stosowania Panitumumabu jest przerzutowy rak okrężnicy po
niepowodzeniu leczenia 5-fluorouracylem (5-FU), oksaliplatyną i irinotekanem.
Podaje się go jedynie pacjentom u których stwierdzono ekspresję EGFR oraz
prawidłową sekwencję genu KRAS, ponieważ, tak jak w przypadku Cetuksymabu,
obecność mutacji w tym onkogenie powoduje występowanie odporności na
Panitumumab i stanowi podstawowe kryterium klasyfikacji chorych do terapii.
Substancja czynna: Rytuksymab (ang. rituximab)
Nazwa handlowa preparatu: MabThera,
producent Roche
Rytuksymab to chimeryczne, ludzko-mysie przeciwciało monoklonalne uzyskiwane
z kultur tkankowych komórek jajnika chomika chińskiego.
Lek wiąże się wybiórczo z antygenem przezbłonowym CD20, czyli fosfoproteiną
występującą na powierzchni zarówno prawidłowych, jak i zmienionych
nowotworowo limfocytów B. Po połączeniu z przeciwciałem antygen ten nie
podlega wprowadzeniu do komórki, nie jest on również uwalniany z jej
powierzchni.
Przyłączenie rytuksymabu uruchamia mechanizmy układu odpornościowego
prowadzące do śmierci komórek docelowych. Podstawowym mechanizmem jego
działania jest cytotoksyczność komórkowa zależna od przeciwciał (ADCC) oraz
aktywacja układu dopełniacza.
Wykazano również, że lek ten wpływa na ekspresję czynników
antyapoptotycznych i dzięki temu może indukować samobójczą śmierć
nowotworowych limfocytów B.
Wskazaniem do stosowania Retuksymabu są:
chłoniak nieziarniczy:
zaawansowany chłoniak grudkowy – w skojarzeniu z chemioterapią w
pierwszorzutowym leczeniu lub u pacjentów, u których obserwowano
odpowiedź kliniczną na leczenie;
zaawansowany chłoniak grudkowy – u pacjentów opornych na leczenie
chemioterapią;
rozlany chłoniak z dużych limfocytów B – w skojarzeniu z leczeniem
opartym na cyklofosfamidzie, doksorubicynie, winkrystynie i
prednizolonem;
przewlekła białaczka limfocytowa;
reumatoidalne zapalenie stawów (RZS).
Substancja czynna: Trastuzumab (ang. trastuzumab)
Nazwa handlowa preparatu: Herceptin (Herceptyna)
producent Roche
Trastuzumab
jest
rekombinowanym
humanizowanym
przeciwciałem
monoklonalnym klasy IgG1.
Lek ten wiąże się specyficznie z subdomeną IV związaną z błoną w regionie
zewnątrzkomórkowej domeny receptora HER2 (receptora ludzkiego
naskórkowego czynnika wzrostu typu 2, ang. human epidermal growth factor
receptor), którego nadekspresja związana jest z niekontrolowaną proliferacją
komórek nowotworowych.
Mechanizmem aktywującym HER2 jest proteolityczne rozszczepienie jego
zewnątrzkomórkowej domeny. Przyłączenie trastuzumabu hamuje ten proces i
dzięki temu uniemożliwia przekazywanie sygnału niezależne od ligandu.
Dodatkowo trastuzumab pośredniczy w aktywacji cytotoksyczności komórkowej
zależnej od przeciwciał (ADCC) względem komórek guza wykazujących
nadekspresję HER2.
Wskazaniem do terapii Trastuzumabem są:
niezaawansowany rak sutka – po chirurgicznym wycięciu zmiany,
chemioterapii i radioterapii;
przerzutowy rak sutka – samodzielnie u pacjentów opornych na wcześniej
stosowane leczenie lub w skojarzeniu z paclitakselem lub docetakselem w
leczeniu pierwszorzutowym lub wraz z inhibitorami aromatazy u
pacjentek z nowotworami hormonowrażliwymi po menopauzie;
przerzutowy raka żołądka – w skojarzeniu z cisplatyną i kapecytabiną lub
5-fluorouracylem (5-FU).
amplifikacja genu HER2 stwierdzona w badaniu FISH i/lub wysoka
ekspresja HER2 w badaniu immunohistopatologicznym bioptatów
gruboigłowych raka piersi (wg. kryteriów polskich FISH jest badaniem
rozstrzygającym)
Substancja czynna: Ipilimumab (ang. ipilimumab)
Nazwa handlowa preparatu: Yervoy,
producent Bristol-Myers Squibb
Yervoy jest przeciwciałem monoklonalnym, wykazującym powinowactwo do
antygenu – 4 cytotoksycznych limfocytów T (CTLA-4).
Lek ten w sposób pośredni wzmacnia odpowiedź immunologiczną, której
mediatorem są limfocyty T.
Czynność CTLA-4 polega na hamowaniu aktywności komórek układu
odpornościowego, a połączenie się odpowiedniego przeciwciała z tym białkiem
receptorowym prowadzi do zablokowania jego funkcji. Proliferacja i zwiększenie
nacieku limfocytów T w guzach powoduje śmierć komórek nowotworowych.
Wskazaniem do terapii Yervoyem jest zaawansowany czerniak (nieoperacyjny lub
z przerzutami) u dorosłych pacjentów, których już wcześniej poddawano leczeniu.
Oczyszczanie białek rekombinowanych jest niezbędnym etapem ich
produkcji
Toksykologia na wesoło: jak
narkotyki wpływają na mózg?
Narkotyki szkodzą, takie slogany znają wszyscy. Któż z jednak zastanawiał
się co tak na prawdę dzieje się z człowiekiem pod ich wpływem? Portal
Learn Genetics zaprasza na nietypową imprezę. Można sprawdzić jakie
zachowania powodują poszczególne narkotyki.
Po otwarciu strony, oczom ukazuje się scenka niczym z imprez dzieci kwiatów.
Jedyna różnica, pląsające i pokładające się stworzenia to nie ludzie a myszy. Pod
przykrywką sympatycznych gryzoni Uniwersytet z Utah w dość nietypowy sposób
przedstawia działania narkotyków na człowieka. Stworzona przez nich aplikacja
pozwala na zbadanie mózgu wybranej myszy. Każda z nich jest pod wpływem
innej używki. Wśród ekstazy, amfetaminy, LSD i innych narkotyków znalazł się
również alkohol.
Uruchomienie aplikacji przenosi nas wgłąb mózgu gdzie… zresztą nie będę tego
opisywać, bo trzeba to koniecznie zobaczyć. Polecam również włączyć dźwięk.
Mouse Party
Oczyszczanie białek rekombinowanych jest niezbędnym etapem ich
produkcji
Marta Danch
Erytropoetyna zmniejsza ryzyko
niewydolności serca
Niskie dawki erytropoetyny, hormonu kontrolującego produkcję
czerwonych ciałek krwi, mogą zmniejszyć ryzyko niewydolności serca
związanej z chemioterapią. Mięsień sercowy posiada komórki macierzyste,
mogące przyczynić się do jego regeneracji podczas choroby, a także
starzenia się. Dotychczas niewiele wiadomo było na temat cząsteczek i
ścieżek regulujących procesy naprawy.
W niedawno opublikowanej w Cell Stem Cell Journal pracy profesor Denise
Hilfiker-Kleiner z Hannover Medical School w Niemczech i jej współpracownicy
wykazali, że erytropoetyna może zabezpieczać serce przed skutkami ubocznymi
terapii przeciwnowotworowej. „Krótkotrwałe podawanie erytropoetyny w niskich
dawkach wydaje się być atrakcyjną drogą prowadzącą do ochrony serca podczas
chemioterapii i może znaleźć szersze zastosowanie w procesach regeneracji
serca”, podsumowuje profesor Hilfiker-Kleiner.
Doksorubicyną jest skutecznym lekiem stosowanym w leczeniu szerokiej gamy
nowotworów. Niestety wywołuje ona poważne skutki uboczne, w tym
niewydolność serca. Blokowanie STAT3, ważnego czynnika napędzającego wzrost
nowotworu jest związane z podobnym ryzykiem. Naukowcy zbadali komórki
macierzyste serca myszy, które nie posiadały genu kodującego czynnik STAT3 lub
które traktowano doksorubicyną. Zaobserwowano, że w obu grupach badanych
myszy, komórki macierzyste serca wykazują upośledzoną zdolność do tworzenia
nowych naczyń krwionośnych, które są niezbędne do dostarczania tlenu do
mięśnia sercowego. Produkowały one także mniej erytropoetyny od myszy
należących do grupy kontrolnej.
Naukowcy stwierdzili, że erytropoetyna wiąże się z komórkami macierzystymi
serca oraz że jest ona niezbędna do prawidłowego działania cząsteczek
sygnałowych wymaganych do procesu tworzenia nowych naczyń krwionośnych.
Zaobserwowano również, że po podaniu syntetycznej pochodnej erytropoetyny w
niskiej dawce różnicowanie komórek macierzystych w komórki naczyń
krwionośnych zostało odblokowane, a czynności serca zachowana.
Oczyszczanie białek rekombinowanych jest niezbędnym etapem ich
produkcji
Katarzyna Kamel
Źródło:
Science Daily.
DNA, który skacze po naszych
mózgach
Mózg i sposób jego funkcjonowania są w nauce wciąż terytorium
niezbadanym. Mimo, że poczyniliśmy ogromne postępy w rozumieniu
procesów myślowych, wciąż nie potrafimy wytłumaczyć choćby
mechanizmu, w jaki organiczne neurony tworzą pamięć, ani w jaki sposób
na poziomie komórek nerwowych się uczymy. Okazuje się, że nawet genom
neuronów się zmienia, prawdopodobnie po to, by zindywidualizować
procesy myślowe i zwiększyć plastyczność umysłu!
Retrotranspozycja to zdumiewający proces powielania się i „przeskakiwania”
pewnych elementów DNA w inne miejsce genomu. Proces jest na tyle
niewiarygodny, że jego odkrywczyni, Barbara McClintock miała problemy z
przekonaniem świata o jego istnieniu. W końcu przekonano się, że pełni on wiele
ważnych funkcji (między innymi generując zmienność organizmów), z tego
powodu odkrycie badaczki zostało w końcu docenione i nagrodzone Noblem w
roku 1983.
30 października 2011 roku naukowcy z Edynburga dołożyli własną cegiełkę do
wiedzy o retrotranspozonach, odkrywając nieznane dotychczas
oddziaływanie mobilnych elementów genomu w obrębie komórek mózgu.
Badacze z Roslin Institute technikami głębokiego sekwencjonowania zanalizowali
post mortem mózgi trzech osób, u których nigdy nie stwierdzono chorób
neurologicznych ani zmian w obrębie struktury tkanki mózgowej. Skupili się oni
na dwóch obszarach funkcjonalnych: jądrach ogoniastych i hipokampie, w których
odkryli ogromne różnice w ilości insercji retrotranspozonowych zarówno
pomiędzy badanymi osobami, jak i pomiędzy tymi dwoma obszarami mózgu u
każdej z nich: w sumie opisali prawie 25000 różnic o charakterze transpozycji.
Głównymi elementami ruchomymi aktywnymi w mózgu były L1 i Alu, należące do
dużych rodzin transpozonów (odpowiednio 7000 i 14000 insercji w grupie
badanej). Transpozony najczęściej „wklejały się” w aktywne
transkrypcyjnie rejony genomu komórek w mózgu, a więc w geny regulujące
wydzielanie i wychwyt neurotransmiterów, geny czynników transkrypcyjnych,
oraz w obszary regulujące odpowiedź na neurotransmitery (ich zaburzenia
powodują wiele chorób psychiatrycznych i neurologicznych) i geny supresorowe
(których uszkodzenie prowadzi często do guzów mózgu).
Co jednak najbardziej zaskoczyło naukowców to fakt, że istnieją różnice w
intensywności retrotranspozycji pomiędzy hipokampem a jądrami ogoniastymi: w
tym pierwszym, odpowiedzialnym za pamięć i uczenie się, proces był o wiele
bardziej nasilony. Można więc przypuszczać, że insercje elementów ruchomych są
procesem fizjologicznym, mającym wpływ na proces zapamiętywania. Jak dotąd
jest to pierwsza teza dotycząca wpływu mechanizmów tego typu na plastyczność
naszych umysłów. Badacze szkoccy planują eksperyment poszerzyć o kolejne
próbki, które pomogą im potwierdzić to przypuszczenie.
Szerzej zakrojone badania pozwolą na ocenę wpływu retrotranspozycji na
zapadalność na choroby neurologiczne i nowotwory mózgu, dadzą także
odpowiedź na pytanie, czy to właśnie „skaczące DNA” jest odpowiedzialne za
wyjątkowość umysłu każdego z nas. Skoro bowiem w każdym neuronie
retrotranspozycja przebiega inaczej, każdy neuron jest inny i każdy w inny sposób
oddziałuje z resztą w obrębie jednego mózgu, tworząc niepowtarzalny układ myśli
i uczuć, który sprawia że jesteśmy sobą a nie kimś innym.
Marzena Pieronkiewicz
Źródło: Scientific American.
Oczyszczanie białek rekombinowanych jest niezbędnym etapem ich
produkcji
Wydano zakaz patentowania
wynalazków wiążących się z
uszkodzeniem embrionów
Europejski Trybunał Sprawiedliwości zadecydował o tym, że wynalazki,
których stworzenie wiąże się z niszczeniem embrionów ludzkich, są
nieetyczne, sprzeczne z interesem publicznym i nie mogą być
patentowane.
Europejski Urząd Patentowy (EPO) już od 2006 roku nie udziela patentów na
wynalazki oparte na ludzkich embrionalnych komórkach macierzystych, pomimo
że europejskie krajowe urzędy nieprzerwanie zapewniały ochronę podobnych
projektów. Regulacje prawne EPO wywodzą się z dyrektywy unijnej z 1998 roku
98/44/EC o prawnej ochronie wynalazków biotechnologicznych, zabraniającej
patentowania rozwiązań „w których przesłanka techniczna, będąca przedmiotem
zastosowania patentu, wymaga uprzedniego uszkodzenia embrionu ludzkiego lub
wykorzystania go jako materiału wyjściowego, niezależnie od momentu rozwoju, w
którym ma to miejsce, nawet jeśli opis rozwiązania technicznego nie odnosi się do
użycia komórek embrionalnych”.
Trybunał powołał się także na Konwencję o udzielaniu patentów europejskich z
1973 roku, zgodnie z którą nie można udzielić patentu na wynalazek, którego
powszechna eksploatacja jest niezgodna z obyczajami lub moralnością.
Z decyzji cieszą się obrońcy życia, mając nadzieję, że wkrótce Trybunał pójdzie o
krok dalej i wyda zakaz patentowania jakichkolwiek wynalazków opartych o
embrionalne komórki macierzyste. Środowisko naukowe nie zareagowało jednak
na tę wiadomość histerycznie. Na pewno wydarzenie będzie miało duży wpływ na
badania w tej sferze, ale stanowczo też ich nie ograniczy, zwłaszcza że istnieje
możliwość pozyskiwania komórek macierzystych z pojedynczych blastomerów bez
uszkodzenia embrionów, a także powstają banki linii embrionalnych komórek
macierzystych, dostępne zarówno dla naukowców, jak i firm biotechnologicznych.
Oczyszczanie białek rekombinowanych jest niezbędnym etapem ich
produkcji
Źródło: GEN.
Udoskonalić marihuanę
Zespół kanadyjskich naukowców przesekwencjonował genom popularnej
na całym świecie marihuany — rośliny produkującej psychoaktywne
związki chemiczne. Badacze, którzy poznali genom tej rośliny są pewni, że
pozwoli to na udoskonalenie konopii indyjskich w przyszłości.
Naukowców od lat intrygowało dlaczego niektóre odmiany konopii produkują
związki psychoaktywne, a inne nie. Żeby odpowiedzieć na to pytanie naukowcy
zdecydowali się na porównanie genomów tych roślin. Badania prowadzili Jon Page
z National Research Council Kanada oraz Timothy Hughes z Uniwersytetu w
Toronto. Badacze skupili się szczególnie na odmianie konopii indyjskiej zwanej
Purple Kush, która ma stosunkowo silne działanie psychoaktywne.
Po porównaniu genomu i transkryptomu odmiany Purple Kush ze „zwykłymi”
odmianami konopii, okazało się, że kataliza enzymatyczna silnie działającego
psychoaktywnie kwasu THC (izomer L-trans-Δ 9 tetrahydrokannabinolu) jest
włączona wyłącznie w odmianie Purple Kush. To według badaczy dowodzi, że to
właśnie uprawa i udomowienie marihuany doprowadziły do aktywacji szlaku
syntezy THC.
Jak deklarują szefowie zespołów, które dokonały odkrycia — poznanie genomu
odmiany Purple Kush pozwoli na jeszcze szersze zastosowanie konopii, zarówno
do celów leczniczych, przemysłowych, jak i rekreacyjnych.
Badania prowadzono przy użyciu Illumina Genome Analyzer IIx i platformy Hi-Seq
do sekwencjonowania genomu oraz transkryptomu z Purple Kush. Do analizy
użyto oprogramowania SOAPdenovo i Inchworm.
Oryginalną publikację, jeszcze w formie prowizorycznej, można znaleźć tutaj.
Oczyszczanie białek rekombinowanych jest niezbędnym etapem ich
produkcji
Długowieczność
zapisana
w
genach — The Archon Genomics X
PRIZE
Jak cieszyć się zdrowiem i pełnią życia przez ponad sto lat? Jaka jest
tajemnica długowieczności? Dlaczego niektórzy dożywają tak sędziwego
wieku? Takie pytania ludzie zadawali sobie od dawna, ale dopiero teraz
mają możliwości przeprowadzenia dogłębnej analizy tego problemu. Czas
zaprząc nowoczesne technologie do pracy! Ruszył projekt The Archon
Genomics X PRIZE.
The Archon Genomics X PRIZE to konkurs dla naukowców. Zadanie polega na
zsekwencjonowaniu genomów stu osób i przedstawienie genów odpowiedzialnych
za długowieczność. Całość byłaby prosta, gdyby nie jedno z założeń konkursu:
wiek każdego z dawców DNA musi przekraczać sto lat.
Swój udział zadeklarował już zespół z Uniwersytetu Bostońskiego, kierowany
przez Dr Thomasa Perls’a. Naukowcy są na etapie poszukiwania kandydatów, od
pierwszego z nich — 107-letniego George’a Eberhardta zostały już pobrane próbki
do badań. Zespół Persl’a, podobnie pewnie jak i inni chętni naukowcy, mają
jednak problemy ze znalezieniem zdrowych stulatków, a tylko tacy mogą stać się
dawcami pożądanego DNA.
Na zespół który najszybciej i w najbardziej ekonomiczny sposób zsekwencjonuje
sto genomów stulatków i wyciągnie z uzyskanych danych wnioski, czeka wysoka
nagroda — 10 milionów dolarów. Regulamin konkursu można znaleźć na stronie
pomysłodawcy.
Nie wiadomo kiedy poznamy wyniki prac badacczy. W projekt zaangażowany jest
instytut Craiga Ventera. Naukowiec twierdzi, że sto osób to dopiero początek, by
móc wnioskować należałoby pozyskać 10 tys. pełnych genomów.
Po zakończeniu konkursu w bazie „Medeco 100 over 100” zostaną udostępnione
zebrane dane. Być może właśnie o krok zbliżyliśmy się do marzeń o powszechnej
długowieczności.
Oczyszczanie białek rekombinowanych jest niezbędnym etapem ich
produkcji