Zabijanie wybranych komórek światłem aktywuje odporność do walki z rakiem i stanami zapalnymi.

WarsawNaukowcy z Uniwersytetu Illinois w Urbana-Champaign opracowali nową metodę niszczenia określonych komórek za pomocą światła. Może to pomóc w leczeniu nowotworów i chorób zapalnych poprzez precyzyjne celowanie w szkodliwe komórki. Ta technika wykorzystuje światło do zabijania komórek oraz inicjacji reakcji immunologicznej.

Nekroptoza, znana również jako zapalenie śmierci komórek, wspomaga organizm w walce z chorobami. Jednak w przypadkach takich jak rak, ten proces może zawieść. Komórki rakowe często blokują sygnały zapalne, co umożliwia im przetrwanie. Tradycyjne terapie stosują chemikalia do niszczenia tych komórek, ale te leczenia często rozprzestrzeniają się po całym ciele, prowadząc do niepożądanych skutków ubocznych.

Naukowcy wykorzystali metodę zwaną optogenetyką, aby uczynić komórki wrażliwymi na światło. Dokonali tego poprzez wprowadzenie światłoczułego genu z roślin do kultur komórek jelitowych. Następnie połączyli ten gen z białkiem RIPK3, które kontroluje śmierć komórek.

Oto, jak to działa:

• Białka wrażliwe na światło aktywują się pod wpływem niebieskiego światła.
• W rezultacie białka łączą się w grupy.
• Białko RIPK3 również ulega oligomeryzacji, naśladując naturalną ścieżkę aktywacji.

Proces ten nie tylko niszczy komórkę, ale również uruchamia reakcję immunologiczną. Komórka uwalnia cytokiny, które oddziałują na sąsiednie komórki i przyciągają limfocyty T. Te białe krwinki są kluczowe dla układu odpornościowego w identyfikowaniu i zwalczaniu zagrożeń.

Niektóre komórki rakowe utrudniają limfocytom T przedostanie się do nich lub rozpoznanie ich jako zagrożenia. Poprzez wywołanie śmierci części komórek rakowych za pomocą necroptozy, chcemy zmienić to środowisko, aby pomóc limfocytom T nauczyć się identyfikować i atakować nowotwór, powiedział Zhang.

Zobacz również:

Dzisiaj · 22:07

Tajemnice i języki londyńskiej metropolii elżbietańskiej odkryte

Obecnie system wymaga dostarczenia światła bezpośrednio do tkanek, co ogranicza jego zastosowanie u ludzi do obszarów blisko skóry. Zespół planuje jednak przeprowadzić testy na myszach, aby lepiej zrozumieć mechanizmy śmierci komórek i odpowiedzi immunologicznej w nowotworach oraz innych chorobach zapalnych. Chcą również zbadać, w jaki sposób ta platforma mogłaby kształcić komórki T w terapiach immunologicznych.

Zrozumienie mechanizmu działania necroptozy jest istotne, ponieważ odgrywa ona rolę w takich chorobach jak zaburzenia neurodegeneracyjne i zapalne choroby jelit. Wiedza na temat wpływu necroptozy na te schorzenia może prowadzić do opracowania bardziej celowanych terapii.

Praca ta została wsparta przez wiele instytucji, w tym:

• Krajowy Instytut Ogólnej Medycyny
• Krajowy Instytut Zdrowia Psychicznego
• Fundacja Nauki Narodowej
• Centrum Onkologii w Illinois

Kai Zhang pracuje w Beckman Institute for Advanced Science and Technology w Illinois. Badania zostały sfinansowane przez National Institutes of Health dzięki grantom R01GM132438 oraz R01MH124827.

Ta nowa metoda może znacząco poprawić leczenie, oferując precyzyjną opiekę z mniejszą ilością skutków ubocznych w porównaniu z tradycyjnymi podejściami. Jest to istotne w leczeniu raka i chorób zapalnych. Kontynuowanie badań pozwoli odkryć więcej na temat jej potencjału i doprowadzi do opracowania nowych terapii.