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Posted in | Nanomedicine

El estudio de cientos de proteínas de la superficie celular simultáneamente

Published on June 4, 2009 at 4:01 AM

Un nuevo método permite ahora ETH-Zurich a los investigadores estudiar cientos de proteínas de la superficie celular al mismo tiempo. Los resultados obtenidos podrían ayudar a desarrollar pruebas de diagnóstico más precisos y tratamientos más específicos en el futuro.

El método permite a CSC cientos de proteínas de la superficie celular para ser analizados de forma simultánea. Con el fin de producir esta imagen, las proteínas en la superficie celular se marcaron con tinte verde para que sean visibles; los núcleos celulares se tiñen de azul. (Foto: Wollscheid grupo / ETH Zurich)

El método permite a CSC cientos de proteínas de la superficie celular para ser analizados de forma simultánea. Para producir esta imagen, las proteínas en la superficie celular se marcaron con tinte verde para que sean visibles; los núcleos celulares se tiñen de azul. (Foto: Wollscheid grupo / ETH Zurich) (más fotos) El cáncer es una enfermedad compleja. No todas las etapas o los subtipos de diferentes tipos de cáncer diseminado en el cuerpo a la misma velocidad o responder a la misma medicación. Por ejemplo, si una mujer es diagnosticada con cáncer de mama, por ejemplo, determinar con precisión qué grado y estadio tumoral se puede ser crucial en la lucha contra la enfermedad con eficacia. En muchos casos, sin embargo, la medicina moderna aún no está lo suficientemente avanzado como para ser capaz de hacer esto. Los tratamientos estándar, a la que no todas las etapas y formas de cáncer responden, son más bien la regla que la excepción.

Se busca: nuevos anticuerpos
Con el fin de establecer un diagnóstico, por lo general las muestras de tejido se estudia el uso de anticuerpos específicos que pueden unirse a proteínas específicas en la superficie celular de las células cancerosas. Para diagnosticar el cáncer, las proteínas o combinaciones de proteínas, que son típicas de una forma particular de cáncer se debe detectar. Los anticuerpos se hacen visibles en muestras de tejido mediante el acoplamiento de los tintes fluorescentes para ellos. Sin embargo, ya que hay muy pocos anticuerpos existentes que funcionan, en gran medida depende del diagnóstico sobre las proteínas trazabilidad muy pocos. El diagnóstico final es, entonces, a menudo simplemente "cáncer", la forma particular que todavía no es detectable. Con el fin de distinguir entre diferentes etapas del cáncer con más eficacia, la información más precisa sobre el conjunto de las proteínas en la superficie celular en el cáncer de formas diferentes sería útil - al igual que ser capaz de detectar anticuerpos adicionales, el funcionamiento de las pruebas y el diagnóstico de los propósitos.

El equipo de investigadores dirigido por Bernd Wollscheid, líder del grupo en el Instituto de Biología Molecular Systems en la ETH Zurich y Watts Julián del Instituto de Biología de Sistemas en Seattle (EE.UU.), han desarrollado una nueva tecnología que facilita el desarrollo de nuevas y mejores anticuerpos. Se llama la "captura de la superficie celular" (CSC) y los permisos de las proteínas en la superficie celular a medir más específicamente. "Con el método CSC que al mismo tiempo puede identificar un gran número de proteínas localizadas en la superficie de las células en un determinado punto en el tiempo", especifica Wollscheid. Y no sólo eso: El CSC también proporciona información en lo que supone que estas proteínas se encuentran - sin necesidad de anticuerpos que sea.

Azúcares en las proteínas de la superficie celular son la clave
El panorama de la superficie celular y las proteínas de la actualidad no es posible debido a un par de trucos: "Con el fin de examinar las proteínas de superficie celular, más específicamente, hacemos uso del hecho de que casi todos son glicoproteínas", dice Wollscheid. Estas proteínas contienen al menos una molécula de azúcar en alguna parte. Los investigadores conceden un tipo de adaptador para estas moléculas de azúcar, que se une firmemente a los residuos de azúcar. En el siguiente paso, todas las glicoproteínas en toda la célula se divide en pequeños fragmentos utilizando una enzima, que actúa como una tijera molecular. Luego, los investigadores pueden utilizar la contraparte correspondiente al adaptador para sacar con facilidad los fragmentos de proteínas que se unen al resto de azúcar, es decir, que provienen de la superficie celular. Los investigadores por lo tanto obtener fragmentos de las proteínas de la superficie de células marcadas. Antes de que puedan ser identificados, el resto de azúcar y el adaptador tiene que ser eliminadas mediante otra enzima.

El desarrollo de flujos de trabajo médico más preciso el diagnóstico
Donde antes cuatro-cinco proteínas y sus correspondientes anticuerpos estaban disponibles para caracterizar una célula somática o la forma de cáncer, pero ahora las células ahora se puede definir a través de todo el conjunto de sus proteínas de superficie celular. Con el fin de distinguir entre diferentes tipos de células o formas de cáncer o de las etapas, ahora se puede buscar específicamente las diferencias en la cantidad y el tipo de proteínas en la superficie celular. Esto permite que en el futuro la selección de cáncer de proteínas específicas de la superficie celular para el diagnóstico clínico y el desarrollo de conjuntos específicos de anticuerpos.

La proteína fragmentos obtenidos utilizando la tecnología de CSC tienen otra ventaja importante: el hecho de que el origen desde el exterior de la proteína que significa que son de fácil acceso para los anticuerpos, lo que los hace ideales estructuras diana para los anticuerpos - una idea que ha sido recientemente patentado. Como resultado, actualmente están siendo empleados en la producción de anticuerpos.

El desarrollo de fármacos que actúan específicamente
Conocer las propiedades de la superficie de las células de cáncer en particular hace que sea más fácil de desarrollar nuevos medicamentos específicos que sólo se refiere a este tipo de células. "Uno podría pensar en fármacos que sólo se unen a las células de cáncer en particular debido a sus proteínas de superficie celular, por ejemplo, y la representación del cáncer inocuo", explica Wollscheid. Sin embargo, el mayor cuidado se debe tener en este proceso: si el medicamento no es lo suficientemente específica y destruye todas las células del riñón junto con las células de cáncer de mama, la terapia se han hecho más daño que bien.

Seguimiento del desarrollo de células
Si el método CSC en las capturas, no sólo la medicina se beneficiarán de ella, pero la investigación básica también se beneficiarán. Al tomar varias "instantáneas" de la superficie de la célula a intervalos particular, los investigadores pueden observar cómo la composición de proteínas en los cambios de la superficie celular a través del tiempo. Wollscheid equipo de biólogos de sistemas ilustra esto con el ejemplo de las células madre, que diferenciado y desarrollado en las células cerebrales. "La composición de las proteínas de superficie cambiado drásticamente", señala Wollscheid a cabo, al resumir los resultados. El método CSC permite la comparación de las células sanas y enfermas, las células madre y las diferenciadas, y para controlar la forma de desarrollo una forma a otra.

Es muy posible que las ideas que acaban de adquirir junto con las nuevas posibilidades de diagnóstico le ayudará a desarrollar terapias a medida para los pacientes con cáncer en el futuro previsible. Sin embargo, antes de que este objetivo se puede lograr mucho trabajo de investigación y desarrollo aún tiene que llevarse a cabo.

Last Update: 5. October 2011 12:53

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