Биологические процессы кладя заболевания в основу как ревматоидный артрит и рак фундаментально соединены, и должны быть соединены в как они обработаны с снадобьями, серия изучений MIT показывают.
Ключ к работе: Исследователя прикладные подход к инженерства к биологии клетки, используя математически и численные инструменты нормально связываемые с бывшей дисциплиной.
В ряду 3 бумаг, самая последняя чего появлено в вопрос 24-ое марта Клетки, Профессора Дуглас A. Lauffenburger, Питер K. Sorger и Майкл B. Yaffe, все члены Центра MIT для Онкологического Исследования, Вели команду научных работников и инженеров в смотреть как клетки делают решения жизн-или-смерти. Понимать что наклоняет клетку к выживанию или смерти ключев к обрабатывать заболевания и воевать рак через радиацию, лекарственную терапию и химиотерапию.
Исследователя посмотрели фактор некроза тумора (TNF), вещество произведенное иммунной системой которая повышает смерть клетки, и 2 prosurvival инкретями, эпидермический фактор роста (EGF) и инсулин. TNF и EGF наводят противоречить prosurvival и сигналы prodeath, и «понятая помеха» между этими сигналами хорошие. Изучения MIT обеспечивают первое большое изображение как эти 2 ключевого фактора взаимодействуют в времени и пространстве.
Изучения расчехлили удивительно соединение между воспалительными заболеваниями и раком которые могут изменить как эти заболевания обработаны в будущем.
Исследователя исследовали пути использовать снадобья в комбинации для того чтобы увеличить их терапевтическое значение в воюя туморах. Результаты 3 изучений MIT имеют прикосновенности на как 2 типа снадобиь включая процессы аффект TNF и EGF общие биологические в тело.
Снадобья которые блокируют TNF использованы для того чтобы обработать ослабляющие хронические воспалительные заболевания как ревматоидный артрит. Но TNF, которое причиняет воспаление, также водит к поколению EGF сигнализирует ту игру роль в много раков. (Снадобье рака молочной железы Herceptin, например, работает путем преграждать EGF-наведенные сигналы.) «предположены, что убивает TNF клетки. Оно контринтуитивен что оно одновременно повышает выживание клетки путем посылка «autocrine» сигнала EGF к себе,» сказал Sorger, профессора биологии и головку Центра MIT для Разрешающих Процессов Клетки. Сообщения Autocrine EGF аналогичны к пересылать письмо. В случае TNF, клетки также пересылают назад реакцию через другую инкреть, IL-1.
«С чего мы теперь понимаем о взаимодействиях между этими 2 факторами, мы должны направить для увеличивать терапевтическое значение от этих снадобиь,» Sorger сказало. «Заболевания основные молекулярные связь между как ревматоидный артрит и рак. Их каскады протеина соединены; одно стимулирует процесс другого.»
«В развитии снадобья, мы хотим определить действительно важные эпицентры деятельности в сети мы должны пристреливать и когда мы должны пристреливать их,» сказали Yaffe, адъюнкте-профессоре биологии и биологического инженерства. «Она ключева к давати в численном выражении большинств критическая точка в цикле клетки для снадобья, котор нужно вмешаться. Эта работа поможет выполнить ту цель.»
Среди клеток выравнивая кишечники персоны с воспалительным заболеванием кишечника, 2 различных лагеря на войне. TNF запускает нападение, убивая много из эпителиальных поверхностных клеток, пока EGF борется для того чтобы держать клетки живым и разделяющ для того чтобы отремонтировать повреждение.
В каждой клетке, гены создают протеины, строительные блоки жизни. Кроме уносить функции держать клетку живой, некоторые протеины как TNF и EGF работают как сигналы, поворачивая включено-выключено другие гены. В влиянии каскада, протеины от этих генов могут повлиять на все еще больше генов. Что больше, одиночный протеин поступает по-разному на различные состояния системы на определенный момент времени: Протеин может сделать одну вещь раньше после стимулирования и что-то еще более поздно дальше.
Исследователя хотят мочь предсказать как клетки ответят к малюсеньким молекулярным изменениям которые пришпоривают их для того чтобы превратиться, умножиться или умереться. Если исследователя знали точно наскольконасколько из некоторого протеина было необходимо для того чтобы убить раковую клетку и точно когда в жизненном цикле клетки он было бы большинств летальными, то снадобья смогли бытьконструированы для того чтобы разрушить злокачественные клетки пока выходящ нормальные клетки неповрежденным, Yaffe сказало.
Но для много сетей клетк-решения, нет просто достаточной информации о протеинах и реакциях signaling для того чтобы построить правдоподобную модель которая позволила бы точным прогнозам быть сделанным. Можете вы конструировать эффективную модель без измерять каждый из 10 тысяч протеинов в клетке?