- Ένας πρόσφατα αναπτυγμένος μοριακός ανιχνευτής επέτρεψε στους ερευνητές να δουν το μονοξείδιο του αζώτου σε μικροπεριβάλλοντα όγκου.
- Οι προγραμματιστές του ανιχνευτή είδαν ότι, στα ποντίκια, υπήρχε σύνδεση μεταξύ των αυξημένων επιπέδων μονοξειδίου του αζώτου όπου αναπτύσσονται όγκοι και μιας δίαιτας υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά.
- Μια τέτοια συσχέτιση μεταξύ δίαιτας υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά και καρκίνου θα μπορούσε να οδηγήσει σε προόδους στην πρόληψη, τη διάγνωση και τη θεραπεία.
Μια νέα μελέτη διερευνά τη σύνδεση μεταξύ του διατροφικού λίπους και του μονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ), τα υψηλά επίπεδα του οποίου έχουν συνδεθεί με τη φλεγμονή.Η φλεγμονή, με τη σειρά της, έχει συνδεθεί με τον καρκίνο.
Για να παρατηρήσουν το ΝΟ σε μοριακό επίπεδο, ερευνητές στο εργαστήριο Chan του Ινστιτούτου Προηγμένης Επιστήμης και Τεχνολογίας Beckman στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις στην Urbana-Champaign (UIUC) ανέπτυξαν έναν μοριακό ανιχνευτή που μπορεί να παράγει εικόνες βαθιά μέσα στον ιστό του σώματος.Ονομάζεται BL660-NO, ο ανιχνευτής παρείχε στους συγγραφείς της νέας μελέτης μια ματιά στο μικροπεριβάλλον του όγκου.
Οι ερευνητές επιβεβαίωσαν οπτικά υψηλότερα επίπεδα ΝΟ σε ποντίκια που τρέφονταν με δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά σε σύγκριση με τα ποντίκια σε δίαιτα χαμηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά.
Ο κύριος συν-συγγραφέας της μελέτης, ανώτερος ερευνητικός συνεργάτης Δρ.Ο Anuj Yadav, λέει ότι «προσπαθούν να κατανοήσουν πώς οι λεπτές αλλαγές στο μικροπεριβάλλον του όγκου επηρεάζουν την εξέλιξη του καρκίνου σε μοριακό επίπεδο».
Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο ACS Central Science.
Ανίχνευση με BL660-NO
Ένας μοριακός ανιχνευτής είναι μια ομάδα ατόμων ή μορίων που χρησιμοποιείται για την ανάλυση των ιδιοτήτων άλλων μορίων εξετάζοντας τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ του ανιχνευτή και των μορίων ενδιαφέροντος.Το BL660-NO είναι ένας βιοφωταυγής ανιχνευτής NIR (εγγύς υπέρυθρο).
Ενώ έχουν αναπτυχθεί άλλοι μοριακοί ανιχνευτές ανίχνευσης βάσει δραστηριότητας (ABS), το BL660-NO είναι το πρώτο ειδικά σχεδιασμένο για την απεικόνιση του ΝΟ.
Καθηγητής Jefferson Chan, αναπληρωτής καθηγητής χημείας στοΗ UIUC και ο κύριος ερευνητής της μελέτης, λέει:
«Η ομάδα μας ειδικεύεται στην κατασκευή μορίων σχεδιαστών, τα οποία μας επιτρέπουν να βλέπουμε μοριακά χαρακτηριστικά που είναι αόρατα με γυμνό μάτι. Σχεδιάζουμε αυτά τα ειδικά κατασκευασμένα μόρια για να ανακαλύψουμε πράγματα που δεν ήταν γνωστά στο παρελθόν.»
Ο Δρ.Ντάγκλας Δ.Ο Thomas, αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Ιατρικής Χημείας και Φαρμακογνωσίας στο UIUC, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη, είπε στο Medical News Today:
«Έχουν αναπτύξει ένα δυνητικά χρήσιμο εργαλείο για τη μέτρηση των επιπέδων του ΝΟ in vivo, κάτι που δεν είναι εύκολο να γίνει. Αυτό το εργαλείο μπορεί να επιταχύνει τον ρυθμό της έρευνας σχετικά με ασθένειες που σχετίζονται με ΝΟ, συμπεριλαμβανομένων των καρκίνων.»
«Ο ανιχνευτής που βασίζεται στην απεικόνιση βιοφωταύγειας θα είναι εξαιρετικά χρήσιμος για την ανίχνευση του ΝΟ σε ένα μικροπεριβάλλον όγκου, είπε ο Δρ. Deepak Nagrath, αναπληρωτής καθηγητής βιοϊατρικής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, ο οποίος επίσης δεν συμμετείχε στη μελέτη.
«Συγκεκριμένα, με βάση το πρόσφατο ενδιαφέρον για την κατανόηση του συνεργιστικού ρόλου της διατροφής και της χημειοθεραπείας, αυτή η έρευνα θα ρίξει φως στη δυναμική και την ετερογένεια που υπάρχει στους καρκίνους», είπε στο MNT.
Τι είδε το BL660-NO
Οι ερευνητές διεξήγαγαν μια μελέτη διατροφής χρησιμοποιώντας ποντίκια BALB/c που φέρουν καρκίνο του μαστού.Τα ποντίκια που έκαναν δίαιτα πλούσια σε λιπαρά στην οποία το 60% των θερμίδων προερχόταν από λίπος έγιναν παχύσαρκα και ανέπτυξαν μεγάλους όγκους.Έδωσαν στην ομάδα ελέγχου δίαιτα με 10% λιπαρά.Απεικόνισαν τα επίπεδα μονοξειδίου του αζώτου και στις δύο ομάδες.
Οι ερευνητές είδαν επίσης μια αύξηση στο μονοξείδιο του αζώτου στα ποντίκια που τρέφονταν με δίαιτα πλούσια σε λιπαρά.
«Η συνέπεια αυτού είναι ότι το μικροπεριβάλλον του όγκου είναι ένα πολύ περίπλοκο σύστημα και πρέπει πραγματικά να το κατανοήσουμε για να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί η εξέλιξη του καρκίνου», λέει ο συν-συγγραφέας της μελέτης Michael Lee, φοιτητής ερευνητής στο Chan Lab.
«Πολλοί παράγοντες μπορούν να υπεισέλθουν σε αυτό από τη διατροφή στην άσκηση», λέει ο Lee, «εξωτερικοί παράγοντες που δεν λαμβάνουμε πραγματικά υπόψη ότι πρέπει να λάβουμε υπόψη όταν εξετάζουμε τις θεραπείες για τον καρκίνο».
Ο Δρ.Ο Τόμας δεν ήταν απόλυτα πεπεισμένος.
«Αυτά είναι δυνητικά ενδιαφέροντα αποτελέσματα. Ωστόσο, αυτή είναι μια μελέτη σε ποντίκια και με βάση τα ευρήματά τους δεν νομίζω ότι μπορείτε να κάνετε μια αιτιολογική μηχανιστική σύνδεση μεταξύ μιας δίαιτας υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά, των ανιχνευόμενων ποσοτήτων ΝΟ και ενός χειρότερου αποτελέσματος χωρίς περαιτέρω πειράματα», είπε.
Ένας πολύπλοκος σύνδεσμος: μονοξείδιο του αζώτου και καρκίνος
Ενώ η μελέτη υποστηρίζει την ιδέα ότι το μονοξείδιο του αζώτου απαιτείται σε ένα μικροπεριβάλλον όγκου, υψηλές δόσεις του χρησιμοποιούνται επίσης στη χημειοθεραπεία ως μέσο θανάτωσης των καρκινικών κυττάρων.Αυτό δείχνει ότι η σχέση μεταξύ του μονοξειδίου του αζώτου και του καρκίνου είναι πολύπλοκη.
Ο Δρ.Ο Nagrath είπε ότι το μονοξείδιο του αζώτου δρούσε με «διτροπικό τρόπο» στα καρκινικά κύτταρα.
«Μια χαμηλή συγκέντρωση ΝΟ υποστηρίζει την ανάπτυξη, τον πολλαπλασιασμό και τη μετάσταση του όγκου, ενώ μια υψηλή συγκέντρωση σκοτώνει τα καρκινικά κύτταρα μέσω βλάβης του DNA και νιτροζωτικών στρες. Αυτός ο διπλός ρόλος του ΝΟ θα μπορούσε επίσης να εξαρτάται από τη διατροφή και το μικροπεριβάλλον του όγκου», είπε.
Ο Δρ.Ο Τόμας είπε ότι η σχέση μεταξύ του μονοξειδίου του αζώτου και των όγκων φαίνεται να είναι συγκεκριμένη για τον τύπο του όγκου.
«Σε ορισμένες περιπτώσεις, η παρουσία του ΝΟ (ή των ενζύμων που παράγουν ΝΟ) συσχετίζεται με καλύτερη πρόγνωση των ασθενών, αλλά πιο συχνά το ΝΟ σχετίζεται με πιο επιθετικούς καρκίνους. Υπάρχουν ακόμη και κάποιες πειραματικές θεραπείες για τον καρκίνο που έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν ΟΧΙ σε έναν όγκο», είπε.
Prof.Ο Τσαν είπε ότι χάρη σε αυτή την τεχνολογία, μπόρεσαν να εντοπίσουν αυτόν τον μοριακό σύνδεσμο που έλειπε.
«Τώρα που ξέρουμε ότι συμβαίνει αυτό, πώς θα το αποτρέψουμε και πώς θα βελτιώσουμε την κατάσταση;» αυτός είπε.
