docOptogenetyka — kolejny krok na trudnej drodze do wyleczenia
download 
Reklamacja Transkrypt
Optogenetyka — kolejny krok na trudnej drodze do wyleczenia
Optogenetyka — kolejny krok na trudnej drodze do wyleczenia Parkinsona Połączenie modyfikacji genetycznych i światła laserowego zaowocowało stworzeniem nowego pola badawczego — optogenetyki. Być może już wkrótce będzie można manipulować ludzkim mózgiem w dowolny sposób, na razie jednak naukowcy z Uniwersytetu Karoliny Północnej w Chapel Hill zajęli się ośrodkiem odpowiedzialnym za tak zwany układ nagrody. Ich badania mogą mieć niebagatelne znaczenie dla leczenia choroby Parkinsona, uzależnień i innych schorzeń natury neurologicznej. Nazwa optogenetyka powstała z połączenia optyki i genetyki, a jest niczym innym jak wprowadzaniem do komórki dodatkowych genów i aktywację ich produktów za pomocą lasera. Opsyny, bo o nich mowa, są białkami światłoczułymi, których geny można izolować z alg lub bakterii. Pomysł na połączenie genetyki i światła laserowego powstał sześć lat temu, jednak dotąd firmy (na przykład Illumina) stosowały go raczej do obróbki DNA. Laser już nie raz pokazał szerokie spektrum możliwości jego zastosowania. Tym razem znane ze swej precyzji narzędzie umożliwiło w czasie eksperymentów pobudzanie lub stłumienie aktywności pojedynczych komórek nerwowych na ścieżce łączącej ciało migdałowate i jądro półleżące, jedne z ważniejszych ośrodków w mózgu, sterujuące między innymi układem kary i nagrody. Do tej pory, by zagłębić się w strukturę mózgu i odkryć czynności poszczególnych jego części, można było używać jedynie elektrostymulacji lub leków. Wiązało się to nierzadko z błędami. Metody te nie pozwalały na analizę konkretnego, precyzyjnie określonego regionu lub ścieżki łączącej w mózgu czy na szybką zmianę aktywności tych komórek. Optogenetyka otwiera wiele nowych, dotąd niedostrzeganych, drzwi. Badania prowadzone jak dotąd na myszach pokazują, że dzięki odpowiedniej modyfikacji wspomnianych już wcześniej ścieżek łączących pewne regiony mózgu, można podjąć leczenie uzależnień a także chorób neurologicznych. W optogenetyce doszukuje się rozwiązania problemów,z jakimi borykają się lekarze opiekujący się pacjentami w zaawansowanym stadium choroby Parkinsona. Jak przekonuje Garret D. Stuber, przewodzący całemu zespołowi profesor z Uniwersytetu Karoliny Północnej, procedury służące wszczepieniu i dalszej stymulacji opsyn w komórki nerwowe nie wydają się być bardziej skomplikowane niż wszczepienie elektrod, stosowanych obecnie jako minimalizowanie skutków choroby Parkinsona. Jak to zazwyczaj bywa w przypadku takich odkryć, metoda wymaga dopracowania i jeszcze kilku lat badań, zanim naprawdę przekonamy się, czy może być wdrożona do powszechnego stosowania. Marta Danch Optogenetyka daje nadzieję na wyleczenie choroby Parkinsona Fot. Nick Koudis/Getty Images Źródło: Science Daily. Inhibitory PARP nie tylko dla chorych z mutacjami BRCA1 Jednoczesne blokowanie kinazy zależnej od cyklin (Cdk1) i polimerazy poli (ADP-rybozy) — PARP — może być nową strategią leczenia nowotworów, niezależnie od ich statusu mutacji w genie BRCA1. Zespół Geoffrey’a Shapiro z Harvard Medical School ustalił rolę Cdk1 w pośredniczonej przez BRCA1 rekombinacji homologicznej i wykazał zarówno in vivo, jak i in vitro, że zmniejszenie aktywności Cdk1 skutkuje upośledzeniem zdolności do naprawy DNA komórek z niezmutowanym BRCA1, zwiększając wrażliwość na inhibicję PARP. Cdk1 jest kluczowym elementem maszynerii zawiadującej cyklem komórkowym. Dodatkowo, uczestniczy w szlakach naprawy DNA. Fosforyluje BRCA1 (ang. breast cancer associated), co jest niezbędne do efektywnego formowania kompleksu w miejscu uszkodzenia, by zainicjować naprawę przez rekombinację homologiczną w punkcie kontrolnym fazy S cyklu. Kiedy PARP jest hamowana, pęknięcia pojedyncznych nici DNA (ang. single strand breaks, SSB) degenerują do podwójnych pęknięć nici (ang. double strand breaks, DSB), wymagających naprawy przez homologiczną rekombinację. To dlatego komórki z mutacją BRCA1 i inne niezdolne do przeprowadzania homologicznej rekombinacji, są bardzo podatne na inhibicję PARP, co wykorzystuje się w terapii. PARP odpowiada bowiem za naprawę SSB, stąd przy jej nieobecności, przekształcają się one w DSB. W przypadku, gdy BRCA1 jest zmutowany, pęknięcia podwójnych nici, pojawiające się w czasie chemicznej inhibicji PARP, nie mogą być naprawione, powodując nieodwracalne uszkodzenia komórkowe i prowadząc do apoptozy. Wyłącznie nowotwory z mutacjami w BRCA1 odpowiadają na działanie inhibitorów PARP, jednakże stanowią one mały odsetek wszystkich nowotworów, które mogłyby być efektywnie leczone monoterapią z wykorzystaniem tych leków. Odkrycie naukowców z Harvardu umożliwiłoby leczenie nimi także chorych z normalnym wariantem BRCA1. W opublikowanym 27 czerwca w Nature artykule dochodzą oni do wniosku, że „delecja lub inhibicja Cdk1 tworzy stan zbliżony do tego w transformowanych komórkach i wykazuje duży potencjał jako wspomaganie dla terapii inhibitorami PARP pacjentów z nowotworami charakteryzującymi się prawidłowym BRCA1”. W doświadczeniach in vitro, w których wykorzystano siRNA do wyciszania ekspresji Cdk1 lub drobnocząsteczkowe inhibitory PARP — będące obecnie obiektem badań klinicznych — zaobserwowano zatrzymanie rekombinacji i podatność niedrobnokomórkowego raka płuc na inhibicję PARP. Zmniejszenie poziomu ekspresji Cdk1 zwiększyło stukrotnie wrażliwość komórek na inhibitory, do poziomu porównywalnego dla wyników komórek z mutacją w BRCA1. Rezultaty wyglądają obiecująco. U myszy z przeszczepionymi ludzkimi nowotworami leczenie kombinacją różnych inhibitorów Cdk1 i PARP znacząco spowalniało wzrost guza. U niektórych zwierząt jego objętość była o 80% mniejsza, niż w przypadku zwierząt z grupy kontrolnej, której podawano tylko jeden inhibitor. Uzyskano regresję guzów w przypadku 87% gryzoni, a do tego nie zaobserwowano żadnych efektów ubocznych dla zdrowych tkanek. Jedyną nie do końca optymistyczną wiadomością jest fakt, że po sześciu tygodniach u części spośród badanych myszy, niestety, pojawiła się oporność na skojarzone leczenie. Miejmy jednak nadzieję, że wkrótce badania kliniczne przyniosą same dobre nowiny. Martyna Franczuk Źródło: Nature; GEN. Optogenetyka daje nadzieję na wyleczenie choroby Parkinsona Fot. Nick Koudis/Getty Images Rozwiązano zagadkę alternatywnego mechanizmu wydłużania telomerów Telomery, czyli strukturalne elementy chromosomów, zbudowane są z powtarzającej się sekwencji nukleotydów. Nie zawierają one żadnych genów i nie kodują jakichkolwiek białek. W komórkach somatycznych telomery pełnią rolę ochronną, skracając się wraz z każdym podziałem komórki i wyznaczając tym samym czas jej życia. W komórkach embrionalnych, macierzystych, a także nowotworowych, dzięki obecności enzymu telomerazy, mogą one być wydłużane, zapewniając komórkom stałą zdolność do podziałów. W niektórych komórkach, głównie nowotworowych, zaobserwowano także, niezależny od telomerazy, alternatywny mechanizm wydłużania telomerów (ang. Alternative lenghtening of telomers, ALT). Fenomen ten zaprząta głowy naukowców na całym świecie. Przełomowe wyniki najnowszych badań nad tym zagadnieniem zostaną niebawem opublikowane w „Science”. Naukowcy z Johns Hopkins Kimmel Cancer Center przebadali 41 próbek pochodzących od pacjentów z guzami neuroendokrynnymi trzustki. W 25 z nich nie obserwowano aktywności telomerazy, a jednak telomery wydłużały się. Po dokładniejszym badaniu, okazało się, że w 19 z badanych próbek, znaleziono mutacje w genach ATRX lub DAXX. W pozostałych 6 nie zaobserwowano ekspresji żadnego z tych genów. Wyniki badania jednoznacznie wskazują na związek tych dwóch genów z mechanizmem alternatywnego wydłużania telomerów. Naukowcy stawiają hipotezę, że geny te mogą mieć wpływ na sposób pakowania DNA w telomerach, co zwiększa niestabilność tych regionów. ALG Optogenetyka daje nadzieję na wyleczenie choroby Parkinsona Fot. Nick Koudis/Getty Images Sekwencjonowanie genomu daje nadzieję chorym na choroby genetyczne rzadkie Sekwencjonowanie genomu pozwala na szybką i precyzyjną diagnozę rzadkich chorób o podłożu genetycznym. Dowiodła tego grupa naukowców, pracująca pod kierunkiem Richarda Gibbsa, szefa Baylor College of Medicine Human Genome Sequencing Center w Houston. W artykule, który ukazał się 15 czerwca bieżącego roku w „Science Translational Medicine” opisali oni przypadek chorujących na dystonię bliźniąt: Alexis i Noaha Berry. Choroba ta objawia się okresowym zaburzeniem napięcia mięśni, które powoduje zaburzenia ruchu oraz postawy. Może ono dotyczyć pojedynczych mięśni, ich niektórych grup albo też mieć charakter ogólny. Ze względu na przyczyny wyróżnia się różne rodzaje dystonii. U rodzeństwa w wieku pięciu lat stwierdzono jedną z nich, dystonię wrażliwą na dopaminę nazywaną również zespołem Segawy (DRD). Wdrożono leczenie przynoszące pozytywne rezultaty, zatem kiedy u Alexis rozwinął się kaszel, opiekujący się dziećmi neurologowie nie wiązali tego z dystonią dziewczynki. Trzynastoletnia Alexis miała już tak silne napady kaszlu i problemy z oddychaniem, że konieczne stało się umieszczenie w jej pokoju monitora kontrolującego stan dziewczynki. Ponadto codziennie otrzymywała ona zastrzyki z adrenaliny mające umożliwić jej swobodne oddychanie. Lekarze nie potrafili zdiagnozować przyczyny ani zaproponować skutecznej metody leczenia dziecka. Matka bliźniąt, Retta Berry, której mąż Joe pracuje jako dyrektor do spraw informatycznych w Life Technologies, firmie zajmującej się systemami i usługami biotechnologicznymi, mającej swoją siedzibę w Carlsbad w Kalifornii domagała się zsekwencjonowania genomu dzieci, mając nadzieje, że to pomoże znaleźć sposób leczenia dla córki. Firma pomogła sfinansować badania w Baylor, gdzie z pomocą technologii sekwencjonowania Life’s SOLiD stwierdzono w genomie dzieci mutację genie o nazwie SPR kodującym reduktazę sepiapteryny. Enzym ten umożliwia syntezę neuroprzekaźników dopaminy i serotoniny. Bliźniętom podawano już podczas leczenia prekursor dopaminy. Wykryta mutacja w genie SPR wykazała, że konieczną jest też suplementacja 5-hydroksytryptofanu – prekursora serotoniny. Po miesiącu od rozpoczęcia leczenia zniknęły problemy Alexis z oddychaniem. Piętnastoletnia dziś dziewczyna prowadzi aktywne życie — między innymi biega i gra w piłkę. Poprawę stanu zdrowia zaobserwowano również u jej brata — chłopiec pisze znacznie wyraźniej i ma mniejsze kłopoty z koncentracją podczas zajęć szkolnych. Klinika w której podjęto się zsekwencjonowania genomu bliźniąt ma już sukcesy na polu leczenia raka oraz diagnozowaniu i leczeniu kilku innych rzadkich chorób, w przypadku których określenie pochodzenia a więc i leczenie jest trudne. Joris Veltman z Radboud University Nijmegen Medical Center w Holandii podsumowuje to bardzo trafnie. „Badanie to stanowi dobry przykład tego, jak diagnostyka genetyczna rzadkiej choroby genetycznej ma bezpośredni wpływ na jej leczenie” — zauważa. Ten sukces pozwala żywić nadzieję, że niedługo w podobny sposób będzie można diagnozować również inne rzadkie choroby o podłożu genetycznym. Z racji tego, że zapadalność na nie jest znacznie mniejsza w stosunku do chorób bardziej popularnych, do których zaliczana jest na przykład miażdżyca, również nakłady na badania są w tym przypadku mniejsze. Niemożliwe jest prowadzenie badań klinicznych na szerszą skalę; problem stanowi również znalezienie specjalistów zajmujących się rzadkimi schorzeniami, o czym najlepiej świadczy przykład bliźniąt Berry — w wieku dwóch lat błędnie stwierdzono u nich porażenie mózgowe, zaś właściwemu leczeniu poddano je dopiero po skończeniu lat sześciu i wykonaniu setek testów. Badania genetyczne są szansą na znacznie szybszą i prostszą diagnostykę, a zatem i wcześniejsze wprowadzenie skutecznego leczenia. Richard Gibbs szacuje, że w ciągu najbliższych trzech do czterech lat możliwe będzie rozwiązanie w ten sposób do 90% problemów związanych z zaburzeniami wywołanymi przez defekty pojedynczych genów. Sekwencjonowanie może dotyczyć całego genomu lub tylko jego odcinków kodujących, czyli egzonów- jest w tym przypadku szybsze. Problemem przy wprowadzaniu metody na szerszą skalę z całą pewnością będą jej koszty- wg Gibbsa całkowity koszt badania bliźniąt wyniósł ok. 100 000 dolarów, w tym 30 000 dolarów za zsekwencjonowanie genomu każdego z bliźniąt. Zajęło to dwa miesiące. Na rynku są jednak firmy podejmujące się sekwencjonowania za 5 000-7500 dolarów. Według naukowców sekwencjonowanie stanie się powszechniejsze, kiedy jego cena spadnie do 1000 dolarów za jednego pacjenta. Dla rodziców chorych dzieci ważna jest przede wszystkim szansa, jaką w ten sposób otrzymują — jest nią możliwość szybszej diagnozy, leczenia a więc i powrotu ich pociech do normalnego życia. Matka bliźniąt podsumowuje: „To śmieszne, kiedy myślę o poświęconym czasie i pieniądzach, które wydaliśmy (my i nasze towarzystwo ubezpieczeniowe) oraz cierpieniu naszych dzieci podczas gdy mogą one mieć tylko raz pobraną krew i otrzymać diagnozę.” Olga Andrzejczak Optogenetyka daje nadzieję na wyleczenie choroby Parkinsona Fot. Nick Koudis/Getty Images Analog LSD na ból głowy Jak trafnie zauważył już Emil Cioran, z bólem fizycznym nie sposób dyskutować. Klasterowy ból głowy występuje wprawdzie znacznie rzadziej niż migrena, z którą często jest mylony, ale za to dokucza dotkliwiej. Chorzy są skłonni zrobić wszystko, byleby uzyskać najmniejszą ulgę. Być może niedługo będzie możliwe leczenie, prowadzące do stanu niemal pełnego powrotu do zdrowia, a — co w tym najciekawsze — to wszystko dzięki niehalucynogennemu analogowi LSD. W trakcie International Headache Congress amerykańsko-niemiecki zespół badaczy zaprezentował wstępne wyniki swoich bdań przeprowadzonych na grupie sześciu pacjentów, cierpiących na klasterowe bóle głowy. Po podaniu 2-bromoLSD stwierdzono znacznie zmniejszoną częstotliwość występowania ataków, a u niektórych nie zaobserwowano ich nawet w ciągu miesięcy po zastosowanej terapii. Nikomu jak dotąd nie udało się jeszcze otrzymać tak obiecujących rezultatów. Bóle klasterowe, czasem z powodu swojego dojmującego charakteru, bywają nazywane „bólami samobójczymi”. Najczęściej obejmują jedną połowę twarzy, a pacjenci porównują je do uczucia, jakby ktoś godzinami próbował wypchnąć oko od wewnątrz. Mogą występować w postaci napadów trwających wiele miesięcy z kilkoma atakami dziennie. Przyczyna ich powstawania ciągle jest niejasna, jednak najnowsze badania wskazują na udział podwzgórza. Ta część mózgowia odpowiada między innymi za regulację rytmu dobowego, temperatury ciała oraz ciśnienia krwi, co może wyjaśniać periodyczność ataków i ich szczególne nasilenie w okresie przesileń. Wprawdzie nie ma leku jeszcze na takie bóle, ale można je łagodzić poprzez inhalacje czystym tlenem na początku ataku, przyjmowanie leków regulujących zaburzenia cyklu dobowego, takich jak verapamil czy tryptany, wykorzystywane także w leczeniu migren. Zaobserwowano również, że część pacjentów znajduje ukojenie po zażyciu środków halucynogennych: LSD i psylocybiny. Te doniesienia zainteresowały właśnie Torstena Passie’ego, psychiatrę z Hannover Medical School w Niemczech, który jest jednocześnie specjalistą od LSD. Razem z Johnem Halpernem z Harvard Medical School w Bostonie zdecydowali się wypróbować 2bromo-LSD (BOL), stworzony przez szwedzką firmę Sandoz i początkowo oferowany przez nich na rynku jako placebo w badaniach z wykorzystaniem narkotyku. Na konferencji zaprezentowano wyniki pacjentów, którym trzykrotnie podawano pochodną halucynogenu w pięciodniowych odstępach. Wszyscy badani zauważyli znaczną poprawę, zmniejszenie częstotliwości ataków, a pięciu spośród nich cieszyło się długotrwałym okresem wolnym od napadów. Naukowcy nie potrafią wyjaśnić tego efektu, ale znaleźli już firmę, która jeszcze w tym roku rozpocznie badania kliniczne drugiej fazy. Krytycy doniesienie traktują z rezerwą, zauważając, że część przypadków może być efektem placebo. Poza tym objawy niekiedy ustępują na całe miesiące i trudno rozróżnić rewelacyjne skutki leczenia od kapryśnego przebiegu choroby. Na pewno dalsze badania dostarczą nowych informacji i pozwolą rozwiać te niejasności. Niech ich o to głowa nie boli. Więcej na ten temat można przeczytać tutaj. Martyna Franczuk Optogenetyka daje nadzieję na wyleczenie choroby Parkinsona Fot. Nick Koudis/Getty Images Komórki spermy lekarstwem na cukrzycę Być może pewnego dnia mężczyzna chory na cukrzycę typu 1 będzie mógł wykorzystać komórki macierzyste, mające rozwinąć się w dojrzałe plemniki, w celu zastąpienia komórek trzustki produkujących insulinę. Takie transplantaty mogłyby stać się alternatywą stałego uzupełniania niedoboru insuliny. Cukrzyca typu 1 wstępuje w wyniku powolnego niszczenia przez układ immunologiczny produkujących insulinę komórek β wysp trzustkowych. Bez insuliny, która pośredniczy w absorpcji glukozy z krwi obwodowej, chory nie może pobierać niezbędnej energii z pożywienia. Nieleczona cukrzyca typu 1 jest chorobą śmiertelną. Iniekcja insuliny i monitorowanie poziomu cukru we krwi zazwyczaj pozwalają pacjentom prowadzić względnie normalne życie. W niektórych przypadkach iniekcje insuliny nie są jednak wystarczające aby utrzymywać kontrolę na cukrzycą typu 1. U schyłku lat dziewięćdziesiątych badacze z University of Alberta z Kanady zapoczątkowali transplantacje komórek wysp trzustkowych pochodzących ze zwłok. Nie jest to jednak idealnym rozwiązaniem, gdyż biorca musi pozostawać do końca życia na lekach immunosupresyjnych, aby zapobiec odrzutom, przy czym zwykle wymaga wciąż sporadycznych iniekcji insuliny. Specjaliści w dziedzinie komórek macierzystych z Georgetown University w Waszyngtonie wierzą, iż znaleźli metodę, która mogłaby utrzymać zalety transplantacji komórek wysp trzustkowych bez potrzeby podawania leków immunosupresyjnych. Miliony plemników są produkowane każdego dnia w jądrach z komórek macierzystych zwanych spermatogonialnymi komórkami macierzystymi (SSCs). Naukowcy pobrali SSCs z ludzkich jąder i otrzymali z nich tak zwane pluripotencjalne komórki macierzyste zdolne do wyspecjalizowania się w komórki beta wysp trzustkowych. Zespół ten dokonał już transplantacji zaprogramowanych w ten sposób ludzkich komórek wysp trzustkowych do myszy chorych na cukrzycę oraz pozbawionych układu immunologicznego, a więc nie zdolnych do odrzutu. W wyniku transplantacji zaobserwowano obniżenie podwyższonego poziomu glukozy we krwi badanych myszy, co jest dobrym znakiem, iż komórki te dokonałyby tego samego w organizmie ludzkim. Pomysłodawcy przestrzegają jednak, że technika nie jest jeszcze gotowa do użycia u ludzi. Według nich pojedyncza komórka nie daje wystarczająco dużo insuliny aby móc leczyć cukrzycę u człowieka. Zanim więc metoda ta znajdzie zastosowanie u ludzi, naukowcy muszą zwiększyć produkcję insuliny przez przeszczepiane komórki. Przykład ten nie jest jedyną próbą użycia komórek macierzystych w leczeniu cukrzycy. Już wcześniej próbowano użyć komórek macierzystych pochodzących ze skóry lub innych tkanek w celu wyprodukowania innych komórek macierzystych znanych jako indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPS). Takie komórki wprowadzane były w celu zastąpienia uszkodzonych komórek trzustki. iPS posiadają pewne zalety, nie wymagają one bowiem inwazyjnych procedur w pozyskiwaniu i działają u obydwu płci. Jednak aby otrzymać iPS należy wprowadzić do nich cztery różne geny co niesie za sobą ryzyko mutacji powodujących nowotwór bądź śmierć komórki. Ludzkie SSCs, pomimo, że działają jedynie u mężczyzn, są pierwotnie komórkami macierzystymi które nie wymagają użycia tych genów. Jednak prawdziwe trudności w wykorzystaniu SSCs mogą wynikać z samego układu immunologicznego, w którym przeciwciała skierowane są przeciw komórkom wysepek trzustkowych, i który prawdopodobnie będzie atakował również przeszczepione komórki. Więcej na ten temat przeczytać można tutaj. Agnieszka Gołąb Optogenetyka daje nadzieję na wyleczenie choroby Parkinsona Fot. Nick Koudis/Getty Images Witamina D ważna nie tylko w leczeniu krzywicy Witamina D3 może być dostarczana do organizmu wraz z dietą lub powstawać w skórze wskutek bioaktywacji pochodnej cholesterolu przez promienie słoneczne. Przez długi czas była uważana głównie za czynnik regulujący homeostazę wapnia i fosforanów oraz metabolizm tkanki kostnej. Od pewnego czasu, zaczęto jednak systematyczne badania mające na celu określenie roli tej witaminy w regulacji reprodukcji, a także rozwoju licznych schorzeń, na przykład chorób autoimmunologicznych i nowotworów. Obecnie wiadomo, że aktywny metabolit witaminy — 1,25dihydroksycholekalcyferol może wpływać na proliferację i różnicowanie komórek, a także aktywować procesy apoptozy. Wiemy również, że związek ten może zmniejszać inwazyjność nowotworów poprzez hamowanie angiogenezy. Obserwacje takie poczyniono między innymi na liniach komórkowych pochodzących z raków sutka i jelita grubego, a badania kohortowe potwierdziły związek niedoboru witaminy D3 z ryzykiem rozwoju tych raków. Warunkiem skutecznego działania witaminy D3 jest obecność w tkance jej receptora (ang. Vitamin D receptor, VDR). W badaniach na myszach z knockoutem genu receptora dla witaminy D wykazano, że zwierzęta te są bardziej podatne na rozwój raków sutka i skóry, a także białaczek. W jednym z ostatnich numerów „Journal of Clinical Oncology” opublikowano wyniki badania 841 chorych z rakiem prostaty. W badaniu przeprowadzono korelację poziomu ekspresji receptora dla witaminy D3 (VDR) z czynnikami decydującymi o przebiegu choroby — stężeniem swoistego antygenu sterczowego (ang. Prostate specific antigen, PSA), stopniem zróżnicowania i zaawansowania nowotworu. Wyniki niezbicie wskazują, że mężczyźni z wyższym poziomem ekspresji VDR mieli niższy poziom PSA, a nowotwór był mniej zaawansowany i mniej agresywny (niskozróźnicowany). Wykazano również, że osoby te miały mniejsze ryzyko zgonu z powodu choroby. ALG Optogenetyka daje nadzieję na wyleczenie choroby Parkinsona Fot. Nick Koudis/Getty Images Biotechnologia medyczna — do odważnych świat należy Biotechnologia medyczna jest względnie nowym i jeszcze mało znanym kierunkiem na uczelniach wyższych w Polsce, a jest to dyscyplina, która z całą pewnością rozwija się w zawrotnym tempie. Na Uniwersytecie Medycznym w Łodzi byłam pierwszym rocznikiem tego kierunku. Do wyboru były dwie specjalizacje: medycyna molekularna oraz elektroradiologia. Wybrałam tę pierwszą, dlatego skupię się głównie na przybliżeniu tej specjalizacji oraz perspektyw związanych z jej studiowaniem. Studiując tę specjalizację, studenci zapoznają się z technikami biologii molekularnej, inżynierii genetycznej czy też hodowli komórkowej i tkankowej. Nacisk kładzie się także na medycynę i farmację, molekularne mechanizmy chorób i nowatorskie sposoby ich leczenia. Pamiętajcie, że nie jest to kierunek dla osób, które mdleją na widok krwi lub martwego szczura bez głowy. Przy badaniach czasami trzeba oddać własne komórki (co wiąże się z pobraniem próbki krwi) do próby kontrolnej. Niestety nie jest to kierunek dla pasjonatów botaniki czy ochrony środowiska. Jestem obecnie na IV roku i jak do tej pory nie dane mi było się zapoznać z taką tematyką. Już po II roku studiów istnieje możliwość odbycia praktyk studenckich w wybranych przez nas laboratoriach badawczych. Wszystko zależy od osobistych upodobań i możliwości. Ja odbyłam ją w Katedrze Alergologii, Immunologii i Dermatologii Uniwersytetu Medycznego w Łodzi. Większość studentów wybrała właśnie matczyną jednostkę naukową i katedrę, która najbardziej odpowiadała ich zainteresowaniom. Podczas odbywania praktyk doskonaliłam swoje umiejętności w wykonywaniu real-time PCR, Elisy, pasażowaniu komórek, elektroforezy, czy też izolacji DNA, RNA i białek. Niestety większość firm biotechnologicznych w Polsce nie przyjmuje studentów na praktyki lub robi to niechętnie. Istnieją jednak wyjątki. Niektóre z nich są otwarte na młode umysły i chętnie udzielają im pomocy. Należy na bieżąco śledzić ich strony internetowe i czekać na odpowiednie ogłoszenie. Oczywiście najlepiej wziąć sprawy w swoje ręce i samemu napisać lub odwiedzić wybraną przez nas jednostkę naukową i zapytać o taką możliwość. Praca medycznego biotechnologa nie należy do najłatwiejszych, aczkolwiek z pewnością należy do jednej z najciekawszych z całego obszaru biotechnologii. W Polsce z roku na rok powstają nowe firmy biotechnologiczne, placówki badawczorozwojowe i nowoczesne laboratoria. Czym można się zajmować po ukończeniu po biotechnologii medycznej? Wachlarz możliwości jest imponujący (wymienię moim zdaniem najistotniejsze): — badania nad wynalezieniem leków biotechnologicznych z wykorzystaniem przeciwciał monoklonalnych — walka z trudnymi (lub do tej pory nieuleczalnymi) do wyleczenia nowotworami z wykorzystaniem terapii genowej — poszukiwanie aktywnych biologicznie struktur mogących znaleźć swoje zastosowanie w farmaceutykach, suplementach diety czy kosmetykach — ksenotransplatologia — praca z komórkami macierzystymi mająca na celu zapewnienie bezpiecznej i skutecznej terapii w walce z najpowszechniejszymi schorzeniami — diagnostyka molekularna, między innymi prenatalna z zastosowaniem technik PCR lub FISH, chorób genetycznych Nie twierdzę, że te studia należą do łatwych i przyjemnych, ale na pewno są satysfakcjonujące. Wymagają poświęcenia sporej ilości wolnego czasu i niemałej dozy cierpliwości, ponieważ praca laboratoryjna trwa często wiele godzin, a nie zawsze nasze wysiłki przekładają się na oczekiwane wyniki. Biotechnologia medyczna zmusza nas do myślenia. Nie można być dobrym biotechnologiem bez ogromnej wyobraźni i umiejętności wykorzystywania swojej wiedzy w praktyce. Zdecydowanie jest to kierunek dla odważnych, a przecież to do nich właśnie należy świat. Chętnie odpowiem na Wasze pytania. Paulina Kłos Optogenetyka daje nadzieję na wyleczenie choroby Parkinsona Fot. Nick Koudis/Getty Images siRNA vs rak — wyniki I fazy badań klinicznych nowego leku Silence Therapeutics, jedna z wiodących firm zajmujących się wykorzystaniem zjawiska interferencji RNA do celów terapeutycznych, zaprezentowała 6 czerwca na dorocznym spotkaniu ASCO (American Society of Clinical Oncology) wyniki pierwszej fazy badań klinicznych jednego z potencjalnych produktów firmy — lipopleksów zawierających siRNA o nazwie Atu027. Atu027 zostało zaprojektowane do wyciszania ekspresji genu kinazy białkowej N3 (PKN3) w śródbłonku naczyniowym w przebiegu terapii guzów litych. PKN3 uczestniczy w przekazywaniu sygnałów w szlaku PI3K, biorącym udział między innymi w regulacji proliferacji, wzrostu, różnicowania i mobilności komórek. Nadmierna, chroniczna aktywacja tego szlaku jest obserwowana w wielu typach raka i wydaje się uczestniczyć w procesach przerzutowania. Wyniki badań przedklinicznych (na mysich modelach różnych typów raka) okazały się bardzo obiecujące. Preparat skutecznie wyciszał ekspresję PKN3 oraz znacząco hamował wzrost guzów i tworzenie przerzutów. W I fazie badań klinicznych udział brało 21 pacjentów z różnymi rodzajami zaawansowanych guzów litych (m.in. piersi, szyjki macicy, trzustki i okrężnicy). U sześciu z nich po trzech miesiącach zaobserwowano stabilizację procesu chorobowego, która u dwojga pacjentów utrzymywała się jeszcze przez okres kolejnych sześciu miesięcy. Dane te pozwalają na ostrożny optymizm: potwierdzają antynowotworowy potencjał testowanego systemu, choć wciąż nie jest to oczekiwany od dawna, przełomowy sukces terapeutyczny. Równie istotnym wnioskiem płynącym z tych badań jest potwierdzenie wysokiego bezpieczeństwa stosowania opracowanego przez Silence Therapeutics systemu AtuPlex, służącego do dostarczania siRNA do komórek. Technologia ta jest oparta na lipopleksach, czyli bardziej złożonej wersji liposomów. Są to wielowarstwowe, sferyczne, PEGylowane nanocząstki, zbudowane z lipidów kationowych i fuzjogennych, wewnątrz których zamknięte są cząsteczki siRNA. Optogenetyka daje nadzieję na wyleczenie choroby Parkinsona Fot. Nick Koudis/Getty Images Co ciekawe, preparat może być stosowany u pacjentów bez żadnej premedykacji (pozostałe podobne systemy wymagają najczęściej uprzedniego podania leków immunosupresyjnych). Podczas badań nie zaobserwowano odpowiedzi interferonowej ani aktywacji innych cytokin, co bywa problemem występującym przy podawaniu siRNA. W niektórych przypadkach nastąpiła jedynie nieznaczna aktywacja układu dopełniacza. Preparat był również dobrze tolerowany: maksymalna stosowana dawka, wynosząca 0,12mg/kg masy ciała, nie wywoływała żadnych poważniejszych objawów toksyczności. Występowały jedynie pewne niegroźne skutki uboczne o niewielkim bądź umiarkowanym stopniu nasilenia. Obecnie trwają prace nad ustaleniem maksymalnej tolerowanej dawki (MTD) dla tego preparatu. Jak podaje Silence Therapeutics, ponad połowa prowadzonych obecnie na świecie testów klinicznych preparatów opartych na siRNA dotyczy sekwencji opracowanych w tej firmie. Karolina Hybza Źródła: abstrakt ze spotkania ASCO; strona Silence Therapeutics. Więcej na ten temat: Silence Therapeutics’ Atu027 Demonstrates Promising Antitumor Activity In Phase I Study Presented At ASCO; Atu027, a Liposomal Small Interfering RNA Formulation Targeting Protein Kinase N3, Inhibits Cancer Progression. Leki na prostatę zwiększają ryzyko raka… prostaty Inhibitory 5-alfa reduktazy, finasteryd i dutasteryd, które wskazane są do stosowania w łagodnych postaciach rozrostu prostaty, równocześnie zwiększają ryzyko zaawansowanego raka prostaty — ogłosiła w czwartek Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (ang. Food and Drug Administration, FDA) i umieściła tę informację w treści ulotki dołączanej do tych leków. Badania kliniczne dowiodły, że wieloletnie stosowanie inhibitorów 5-alfa reduktazy jest związane z częstszym występowaniem zaawansowanego raka prostaty. Na zaawansowaną postać raka gruczołu krokowego (wskaźnik Gleasona 8-10) zapadło 1,8% pacjentów przyjmujących finasteryd raz dziennie przez okres siedmiu lat i 1,1% pacjentów przyjmujących placebo. Czteroletnie badania z użycie dutasterydu dały wynik jednoprocentowy (placebo: 0,5%). „Ryzyko jest niewielkie, ale lekarze powinni być świadomi tej informacji, by decydując się na leczenie inhibitorami 5-alfa reduktazy mogli rozważyć korzyści z ich stosowania w kontekście jego potencjalnych zagrożeń” — napisała na swojej stronie FDA. FDA zaleca, aby lekarze przed przepisaniem pacjentom inhibitorów 5-alfa reduktazy wykluczyli raka prostaty. Podkreśla też, że korzyści w leczeniu łagodnego rozrostu prostaty przewyższają ewentualne ryzyko.
