211service.com
Imūnsistēmas izsekošana
Cilvēka imūnsistēma ir sarežģīta, un visā ķermenī ir izvietoti vairāki šūnu tipi, kas ir gatavi uzsākt uzbrukumu, parādoties pirmajām infekcijas pazīmēm. Tomēr nav klīniska instrumenta, lai izmērītu imūnās atbildes reakciju, kad tā pārvietojas pa ķermeni. Šāds rīks būtu noderīgs, lai uzraudzītu imūnās reakcijas pret tādām slimībām kā vēzis. Ir bijuši gadījumi, kad imūnsistēma veiksmīgi cīnās ar audzēju, un citos gadījumos tā stimulē audzēja augšanu. Arī efektīvas zāles atrašana vēža ārstēšanai ir sarežģīta, jo daudzas zāles faktiski nomāc imūnsistēmu, izraisot infekcijas, kas var būt dzīvībai bīstamas. Izpratne par to, kā imūnsistēma reaģē uz noteiktiem vēža veidiem un zālēm, varētu palīdzēt ārstiem labāk diagnosticēt un ārstēt pacientus.
Imūnā reakcija: Jauna PET attēlveidošanas zonde apgaismo imūnās šūnas, uzbrūkot infekcijai peles iekšienē. Zaļās zonas norāda uz aktīvo imūno šūnu klātbūtni.
Tagad zinātnieki no UCLA Jonsson Comprehensive Cancer Center ir izstrādājuši attēlveidošanas zondi pozitronu emisijas tomogrāfijai (PET), kas izseko imūnās atbildes reakciju visā ķermenī, cīnoties pret vēzi un infekcijām. Zinātnieki ir publicējuši sava pētījuma rezultātus žurnāla tiešsaistes izdevumā Dabas medicīna .
Pētnieku mērķis nebija izsekot noteiktu veidu imūnās šūnas, bet gan attēlot imūnreakciju kopumā. Lai to izdarītu, viņi meklēja bioloģisko procesu, kas raksturīgs lielākajai daļai imūno šūnu veidu, un izstrādāja zondi šī procesa mērīšanai.
Ja mēs vēlētos izmērīt noteiktu šūnu tipu, piemēram, T šūnu, mēs būtu varējuši izveidot marķieri un pievienot radionukleotīdu, saka. Ouens Vaits , UCLA Jonsson Visaptverošā vēža centra pētnieks un pētījuma vecākais autors. Bet mēs vēlējāmies globālāku vairāku šūnu tipu monitoru, un mēs izdomājām aplūkot fundamentālu procesu, ko sauc par DNS glābšanas ceļu.
Šis ceļš būtībā ir DNS pārstrādes mehānisms, ko imūnās šūnas izmanto, lai ātri un efektīvi ģenerētu jaunas šūnas. Lielākā daļa ķermeņa šūnu var radīt šūnas no nulles, lēnām veidojot jaunas šūnas no glikozes un cukuriem. Tomēr infekcijas klātbūtnē imūnās šūnām jādarbojas ātri, lai izveidotu vairāk šūnu aizsardzībai. Šīs šūnas otrreiz pārstrādā peldošos nukleotīdu bitus — DNS celtniecības blokus — no pārtikas vai mirstošām šūnām, veidojot vairāk DNS, kas pēc tam izdala jaunas imūnās šūnas.
Infekcijas laikā notiek liela DNS aprite, saka Kajs Radu , UCLA molekulārās un medicīniskās farmakoloģijas docents. Tas būtībā ir mehānisms, kas ļauj šīm šūnām efektīvi attīrīt un veidot DNS.
Radu, Witte un viņu kolēģi izstrādāja zondi, lai noteiktu DNS pārstrādes darbību. Konkrētāk, zonde nosaka konkrētu enzīmu, kas iesaistīts pirmajā DNS pārstrādes posmā imūnās šūnās. Bez šī enzīma process nevar turpināties. Komanda izstrādāja enzīmu noteikšanas zondi, mainot parastās ķīmijterapijas zāles, ko sauc par gemcitabīnu, molekulāro struktūru. Pēc plašas zāļu pārbaudes pētnieki atklāja, ka šīs konkrētās zāles bija efektīvas, lai iekļūtu imūnās šūnās. Pēc tam viņi nedaudz mainīja savienojumu tā, ka DNS pārstrādes enzīma klātbūtnē savienojums tiek fosforilēts un būtībā apstājās. Ja fermenta nav, savienojums vienkārši iziet cauri šūnai.
Witte komanda zondei pievienoja arī radioaktīvo marķējumu, kas PET skenēšanas laikā spīd, kad tas nonāk šūnā. Pēc tam komanda pārbaudīja zondi ar pelēm. Pētnieki vispirms injicēja pelēm onkogēnu vīrusu, kas izraisīja audzēja attīstību. Šis konkrētais audzējs ir imunogēns, kas nozīmē, ka imūnsistēma to viegli atpazīst un ātri uzbrūk. Pēc vīrusa injekcijas komanda injicēja zondi un veica PET skenēšanu.
Tas būtībā ir kā siltuma karte, un, ja ir daudz imūno šūnu, tas ir sarkans; ja mazāk, zaļš; un vēl mazāk zilā krāsā, saka Radu. Tas izskatās iespaidīgi. Jūs varat redzēt šīs peles trīsdimensiju attēlu un redzēt šos aizplūstošos limfmezglus, kas atrodas tuvu audzējam, un vienkārši redzēt, kā tie iedegas.
Komanda varēja izsekot imūnreakcijai, kad audzējs attīstījās, un tā redzēja, ka ap audzēju esošās vietas visvairāk izgaismojas pēc 10 līdz 14 dienām, kas ir tipisks laiks, kurā imūnā atbilde var iztīrīt infekciju.
Radu saka, ka nākotnē klīnicisti, iespējams, varēs izmantot šo jauno PET zondi, lai attēlotu imūnās atbildes, papildus izmantojot citas metodes, piemēram, CT skenēšanu, kas var attēlot audzējus. Kombinācijā šīs metodes var ļaut ārstiem novērot audzēja samazināšanos, ķermeņa imūnsistēmai uzbrūkot, lai viņi varētu noteikt dažādu terapiju efektivitāti.
Ronalds Žermēns , Nacionālā alerģiju un infekcijas slimību institūta imunoloģijas laboratorijas vadītāja vietnieks, saka, ka, lai gan grupas attēli ir iespaidīgi, joprojām nav pilnībā skaidrs, vai tiek attēlotas citas šūnas, nevis imūnās šūnas — efekts, kas varētu radīt neprecīzu attēlu. .
Tā nav pilnīgi specifiska zonde, tāpēc jūs nenorādīsit, kāda veida šūna atrodas vietā, kas var būt ļoti svarīgi turpmākajā diagnozes noteikšanā, saka Žermēns. Tomēr ir reāla vajadzība izstrādāt veidus, kā novērtēt imūnās atbildes, neveicot biopsijas, un šī ir viena no vairākām pieejām, ko varētu izmantot.
Pētnieki tagad vēlas izstrādāt specifiskāku zondi papildus vispārējai attēlveidošanas zondei. Radu un viņa kolēģi sistemātiski pārbauda ķīmiskās struktūras, lai atrastu citas, kas līdzinās gemcitabīnam. Komanda plāno pārbaudīt šos savienojumus viens pret otru, lai noskaidrotu, kuriem var būt lielāka jutība un specifiskums noteikta veida imūno šūnu noteikšanai.