В новом исследовании, опубликованном в журнале ACS Central Science, ученые из лаборатории Чана Института передовых наук и технологий Бекмана при Университете Иллинойса в Урбане-Шампейне (UIUC) изучили связь между пищевыми жирами и оксидом азота (NO), высокий уровень которого связан с воспалением, которое, в свою очередь, связано с раком.
Материалы и методы обследования
Чтобы визуализировать NO на молекулярном уровне, исследователи разработали молекулярный зонд, помогает просматривать глубоко внутри тканей тела. Зонд, названный BL660-NO, позволил авторам исследования заглянуть внутрь микроокружения опухоли. Ученые пытаются понять, как тонкие изменения в микроокружении опухоли влияют на прогрессирование рака на молекулярном уровне.
Молекулярный зонд — это группа атомов или молекул, которая используется для анализа свойств других молекул путем изучения взаимодействий между зондом и интересующими молекулами. BL660-NO — это биолюминесцентный датчик NIR (ближнего инфракрасного диапазона).
Результаты научной работы
Разработчики зонда обнаружили, что у мышей существует связь между повышенным уровнем оксида азота, при котором развиваются опухоли, и диетой с высоким содержанием жиров. Связь между диетой с высоким содержанием жиров и раком может привести к прогрессу в профилактике, диагностике и лечении. Исследователи визуально подтвердили более высокие уровни NO у мышей, получавших диету с высоким содержанием жиров, по сравнению с мышами, получавшими диету с низким содержанием жиров.
«Наша группа специализируется на создании дизайнерских молекул, что позволяет нам изучать молекулярные особенности, невидимые невооруженным глазом. Мы разработали потенциально полезный инструмент для измерения уровней NO in vivo, что сделать непросто. Этот инструмент может ускорить темпы исследований заболеваний, связанных с NO, включая рак», – прокомментировал автор исследования Джефферсон Чан (Jefferson Chan).
«Зонд на основе биолюминесцентной визуализации будет чрезвычайно полезен для обнаружения NO в микроокружении опухоли. В частности, основываясь на недавнем интересе к пониманию синергетической роли диеты и химиотерапии, научная работа проливает свет на динамику и гетерогенность, которые существуют при раке», — объясняет соавтор исследования Дипак Награт (Deepak Nagrath).
«Низкая концентрация NO поддерживает рост, пролиферацию и метастазирование опухоли, тогда как высокая концентрация убивает раковые клетки за счет повреждения ДНК и нитрозативного стресса. Эта двойная роль NO может также зависеть от диеты и микроокружения опухоли», — добавляет Джефферсон Чан.
Ученые также обнаружили, что взаимосвязь между оксидом азота и опухолями зависит от типа опухоли.
«В некоторых случаях присутствие NO (или ферментов, образующих NO) коррелирует с лучшим прогнозом для пациента, но чаще NO связан с более агрессивным раком. Существуют известные экспериментальные противораковые препараты, предназначенные для доставки NO к опухоли», — объясняет Джефферсон Чан.
По словам ученых, благодаря этой технологии им удалось обнаружить недостающее молекулярное звено в микроокружении опухоли.
Авторы другого исследования утверждают, что треть детей с опухолью почки имеют наследственную предрасположенность.
Руководитель Отдела организации клинических исследований, врач-онколог, уролог в АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
