- Nově vyvinutá molekulární sonda umožnila výzkumníkům vidět oxid dusnatý v mikroprostředí nádoru.
- Vývojáři sondy viděli, že u myší existuje souvislost mezi zvýšenými hladinami oxidu dusnatého, kde se vyvíjejí nádory, a stravou s vysokým obsahem tuku.
- Taková souvislost mezi stravou s vysokým obsahem tuku a rakovinou by mohla vést k pokroku v prevenci, diagnostice a léčbě.
Nová studie zkoumá souvislost mezi tukem v potravě a oxidem dusnatým (NO), jehož vysoké hladiny byly spojeny se zánětem.Zánět je zase spojován s rakovinou.
Pro pozorování NO na molekulární úrovni vyvinuli výzkumníci z Chan Lab z Beckmanova institutu pro pokročilou vědu a technologii na University of Illinois v Urbana-Champaign (UIUC) molekulární sondu, která dokáže vytvářet snímky hluboko uvnitř tělesné tkáně.Sonda nazvaná BL660-NO poskytla autorům nové studie pohled do mikroprostředí nádoru.
Vědci vizuálně potvrdili vyšší hladiny NO u myší krmených stravou s vysokým obsahem tuku ve srovnání s myšmi na dietě s nízkým obsahem tuku.
Hlavní spoluautor studie, vedoucí vědecký pracovník Dr.Anuj Yadav říká, že se "snaží pochopit, jak jemné změny v mikroprostředí nádoru ovlivňují progresi rakoviny na molekulární úrovni."
Studie byla publikována v ACS Central Science.
Snímání pomocí BL660-NO
Molekulární sonda je skupina atomů nebo molekul, která se používá k analýze vlastností jiných molekul zkoumáním interakcí mezi sondou a sledovanými molekulami.BL660-NO je NIR (blízká infračervená) bioluminiscenční sonda.
Zatímco byly vyvinuty další molekulární sondy snímání založené na aktivitě (ABS), BL660-NO je první účelově vytvořený pro zobrazování NO.
Profesor Jefferson Chan, docent chemie naUIUC a hlavní řešitel studie říká:
„Naše skupina se specializuje na tvorbu designových molekul, což nám umožňuje podívat se na molekulární prvky, které jsou pouhým okem neviditelné. Navrhujeme tyto na zakázku vyrobené molekuly, abychom objevili věci, které dříve nebyly známy.“
Dr.Douglas D.Thomas, docent na katedře lékařské chemie a farmakognosie na UIUC, který nebyl zapojen do studie, řekl Medical News Today:
„Vyvinuli potenciálně užitečný nástroj pro měření hladin NO in vivo, což není snadné. Tento nástroj může urychlit tempo výzkumu nemocí spojených s NO, včetně rakoviny.“
"Sonda založená na bioluminiscenčním zobrazování bude extrémně užitečná pro detekci NO v nádorovém mikroprostředí," řekl Dr. Deepak Nagrath, docent biomedicínského inženýrství na University of Michigan, který se také na studii nepodílel.
"Konkrétně, na základě nedávného zájmu o pochopení synergické role stravy a chemoterapie, tato sonda vrhne světlo na dynamiku a heterogenitu, která existuje u rakoviny," řekl MNT.
Co viděl BL660-NO
Vědci provedli dietní studii na myších BALB/c nesoucích rakovinu prsu.Myši, které jedly stravu s vysokým obsahem tuku, ve které 60 % kalorií pocházelo z tuku, se staly obézními a vyvinuly se u nich velké nádory.Kontrolní skupinu krmili stravou s 10 % tuku.Zobrazovali hladiny oxidu dusnatého v obou skupinách.
Vědci také zaznamenali zvýšení oxidu dusnatého u myší krmených stravou s vysokým obsahem tuku.
„Důsledkem toho je, že nádorové mikroprostředí je velmi složitý systém a my mu opravdu musíme porozumět, abychom pochopili, jak funguje progrese rakoviny,“ říká spoluautor studie Michael Lee, studentský výzkumník v Chan Lab.
"Může to ovlivnit mnoho faktorů od stravy po cvičení," říká Lee, "vnější faktory, které ve skutečnosti nebereme v úvahu, když zvažujeme léčbu rakoviny."
Dr.Thomas nebyl zcela přesvědčen.
„Jsou to potenciálně zajímavé výsledky. Toto je však studie na myších a na základě jejich zjištění si nemyslím, že můžete vytvořit kauzální mechanickou souvislost mezi stravou s vysokým obsahem tuku, zjištěným množstvím NO a horším výsledkem bez dalších experimentů,“ řekl.
Složité spojení: oxid dusnatý a rakovina
Zatímco studie podporuje myšlenku, že oxid dusnatý je vyžadován v nádorovém mikroprostředí, jeho vysoké dávky se používají také v chemoterapii jako prostředek k zabíjení nádorových buněk.To ukazuje, že spojení mezi oxidem dusnatým a rakovinou je složité.
Dr.Nagrath řekl, že oxid dusnatý působí v rakovinných buňkách „bimodálním způsobem“.
„Nízká koncentrace NO podporuje růst nádorů, proliferaci a metastázy, zatímco vysoká koncentrace zabíjí rakovinné buňky poškozením DNA a nitrosativním stresem. Tato dvojí role NO může také záviset na stravě a nádorovém mikroprostředí,“ řekl.
Dr.Thomas řekl, že vztah mezi oxidem dusnatým a nádory se zdá být specifický pro typ nádoru.
„V některých případech přítomnost NO (nebo enzymů, které NO vytvářejí) koreluje s lepší prognózou pacientů, ale častěji je NO spojen s agresivnějšími rakovinami. Existují dokonce některá experimentální terapeutika proti rakovině, která jsou navržena tak, aby dodávala NO do nádoru,“ řekl.
Prof.Chan řekl, že díky této technologii byli schopni odhalit tento chybějící molekulární článek.
"Teď, když víme, že se to děje, jak tomu můžeme předejít a jak situaci zlepšit?" řekl.
