В СПбГУ создали неинвазивные сенсоры, позволяющие отслеживать эффективность химиотерапии
Химики СПбГУ и медики Приволжского исследовательского медицинского университета (ПИМУ) разработали неинвазивные люминесцентные сенсоры, которые позволяют отслеживать эффективность химиотерапии колоректального рака.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.
Отслеживание эффективности химиотерапии и активности опухоли при онкологических заболеваниях – важный процесс, который позволяет своевременно менять терапию при необходимости и значительно улучшает лечение. Одним из ключевых показателей эффективности лечения является мультиакторный показатель рНi, который отличается у раковых и здоровых клеток.
Этот показатель характеризует кислотность среды внутри клеток организма. В различных органах, тканях и клеточных структурах он может существенно отличаться, но при этом поддерживается на строго определенном уровне, и даже небольшие его отклонения от нормы ведут к тяжелым последствиям. Более того, многие ферментативные реакции организма могут протекать только при определенных показателях рНi.
Для более эффективного измерения уровня рНi ученые Санкт-Петербургского университета разработали специальные люминесцентные сенсоры на основе комплексов иридия – одного из металлов платиновой группы, добываемого в месторождениях, в том числе на территории России.
«Созданные сенсоры позволяют неинвазивным способом, то есть без прокола (нарушения целостности) тканей организма, определять внутриклеточный рН в различных клеточных культурах, а также in vivo – в опухолях, привитых экспериментальным животным. Мы вводим сенсор в клетки или опухолевые ткани, облучаем биологический образец светом заданной длины волны и отслеживаем характеристики люминесценции сенсора с помощью люминесцентного микроскопа или макросканера», — рассказал автор исследования, профессор общей и неорганической химии СПбГУ Сергей Туник.
Изменение люминесцентных характеристик сенсора по заранее сделанной градуировке позволяет определить локальное значение рНi и распределение этого показателя в исследуемом образце, в том числе и во времени. Таким образом, появляется возможность в режиме реального времени отслеживать активность опухоли и эффективность проводимой терапии.
В своей работе ученые Университета также проверили эффективность терапии при воздействии на раковые клетки толстого кишечника терапевтической комбинацией FOLFOX (5-фторурацил, оксалиплатин и лейковорин) – одного из известных сегодня методов химиотерапии. С помощью люминесцентого сенсора ученые обнаружили, что при таком воздействии опухолевые клетки закислялись, а затем и умирали.
Помимо этого, исследователи СПбГУ и ПИМУ оценили метаболический статус изучаемых клеток опухоли и выяснили, что коллаген внутри организма снижает эффективность лечения. Коллаген в больших количествах содержится в межклеточном матриксе – компоненте тканей организма, который отвечает за транспорт химических веществ в клетки. Проведенные учеными двух университетов эксперименты показали, что в присутствии межклеточного матрикса изменения рНi, наблюдаемые при химиотерапии, менее выражены, что свидетельствует об ослаблении терапевтического эффекта.
Как отметил профессор СПбГУ Сергей Туник, это указывает на необходимость разработки методов доставки лекарственных препаратов к клеткам в таких опухолях или необходимость модификации самих лекарственных препаратов.
Пока эти исследования выполнены на клеточной модели in vitro, но в ближайшем будущем планируется изучение этих эффектов на лабораторных животных. Работы выполнены на базе Ресурсного центра «Лазерные методы исследования вещества» Научного парка СПбГУ.
Telegram 
Дзен 
VK Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
По самой распространенной версии, в прошлом климат Венеры был похож на земной, а к нынешнему состоянию пришел из-за парникового эффекта. Недавно ученые попытались смоделировать этот процесс и обнаружили, что перегретая венерианская кора даже вместе с вулканами просто не могла испустить в атмосферу такое количество углекислого газа, какое мы наблюдаем в ней сейчас.
Каждый год на месторождениях происходят десятки плановых остановок скважин для ремонта или профилактики. Чтобы во время простоев предотвратить выброс нефти и газа на поверхность, скважины глушат и закачивают в них специальные жидкости, в качестве которых нередко используют обратные эмульсии. Раньше считалось, что они безвредны и легко удаляются, поэтому, когда после глушения проницаемость уменьшалась, это списывали на другие факторы — например, отложение парафинов. Комплексно не изучалось, как именно эти составы влияют на снижение добычи. Ученые Пермского Политеха изучили обратные эмульсии и впервые объяснили, как они влияют на проницаемость горных пород. Проведенное исследование позволяет заранее определить, насколько опасен тот или иной состав и какой способ очистки сработает лучше. Это поможет нефтяным компаниям минимизировать потери добычи и избежать дорогостоящих восстановительных работ.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно