Professore di WPI è sovvenzionato delle fondamenta della famiglia di Smith per esplorare la biologia delle cellule tumorali

Il personale equipaggiato di amicizia, l'assistente universitario di biologia e la biotecnologia, hanno ricevuto un triennale, $300.000 che il premio dalla famiglia di Smith assegna il programma per eccellenza nella ricerca biomedica. La concessione supporterà la sua ricerca sulla biologia molecolare delle cellule tumorali, lavoro che può piombo ad una migliore comprensione di come i tumori si evolvono e di come alcuni diventano resistenti alle droghe della chemioterapia--conoscenza che potrebbe aprire la strada per i nuovi generi di farmaci anticancro.

Il programma dei premi è stato stabilito nel 1991 dalle fondamenta della famiglia di Susan e di Richard Smith, che funzionano per effettuare il cambiamento permanente nelle vite dei residenti di maggior Boston. Le guide di programma lanciano le carriere dei docenti recentemente indipendenti in Massachusetts di cui la ricerca mette a fuoco sulla biomedicina, allo scopo di raggiungere le innovazioni mediche in tali aree come il cancro, la malattia di cuore, il diabete e la neuroscienza. Il personale equipaggiato è uno di appena sei destinatari del premio prestigioso questo anno.

Nella sua ricerca, equipaggiando esplora la biologia delle cellule tumorali, osservando in particolare le molecole che contribuiscono a regolamentare i cambiamenti nel genoma, o il materiale genetico, all'interno di queste celle. È conosciuto che determinate mutazioni ed altri difetti nel genoma sono responsabili della divisione cellulare incontrollata che si presenta nel cancro, per la capacità dei tumori di adattarsi ai cambiamenti nel loro ambiente e di riprodurrsi per metastasi e della resistenza che alcuni cancri si sviluppano ai farmaci anticancro. Ma c'è un host della domanda senza risposta circa come quei cambiamenti genetici accadono e dell'effetto che hanno sulle cellule tumorali.

Il personale equipaggiato del fuoco corrente è una molecola conosciuta come la proteina di retinoblastoma, o pRB. In tessuto normale, le guide del pRB determinano quando le celle possono dividersi. In celle del tumore, la proteina è difettosa o non assente, che piombo a divisione cellulare incontrollata. Nel lavoro precedente, costituito un fondo per dagli istituti della sanità nazionali, equipaggiare ed il suo gruppo di ricerca hanno indicato che il pRB egualmente svolge un ruolo nell'assicurazione che i cromosomi sono segregati correttamente quando una cella si divide.

Durante divisione cellulare normale, o la mitosi, i cromosomi di una cellula umana 46 in primo luogo sono duplicati, quindi le paia dei duplicati allineano nel centro della cella. Le fibre sottili chiamate microtubuli emergono dalle strutture conosciute come i centromeri e tirano gli insiemi duplicati dei cromosomi diversi in modo da due nuove celle “della figlia„, ciascuna con un insieme identico dei cromosomi, possono essere formate.

In assenza di pRB normalmente di funzionamento, il trattamento di segregazione va storto. Di conseguenza, le cellule figlie possono finire con il numero sbagliato dei cromosomi (conosciuti come aneuploide). Nella sua ricerca, equipaggiante ha trovato che l'assenza di pRB è associata con i difetti in cromatina, complesso delle proteine e materiale genetico che compongono i cromosomi. Questi difetti possono alterare il modo che i microtubuli chiudono su e che muovono i cromosomi.

Gli errori nella segregazione del cromosoma, conosciuta come instabilità del cromosoma, sono associati con le differenze genetiche che sono vedute fra i tumori dello stesso tipo e perfino fra le celle all'interno dello stesso tumore. Possono anche contribuire al numero aumentante delle mutazioni che possono accadere mentre un tumore si sviluppa. L'eterogeneità genetica risultante è creduta per rappresentare il fatto che un tumore che reagisce bene alla chemioterapia possa più successivamente diventare resistente alle droghe anticancro.

“Crediamo i giochi di instabilità del cromosoma un ruolo nell'eterogeneità che vediamo all'interno dei tumori,„ equipaggiando dice, “e quell'eterogeneità è collegata alla capacità di acquistare la farmacoresistenza. Poiché le celle all'interno di un tumore sono geneticamente differenti, una droga che le uccisioni una delle figlie di una divisione cellulare non possono essere sufficienti per uccidere l'altra. E perché le cellule tumorali proliferano così rapidamente, un tumore genererà rapidamente sempre più le copie della cella resistente. È un bersaglio mobile.„

Con il finanziamento dalle fondamenta di Smith, equipaggianti spera di imparare più circa come le guide del pRB regolamentano la segregazione del cromosoma in celle normali per capire meglio che cosa non accade o che cosa accade diversamente quando il pRB non funzionale. Questa conoscenza può contribuire ad identificare gli obiettivi per i nuovi farmaci che potrebbero impedire gli errori di segregazione ed assicurare che i cromosomi separano esattamente. “Poiché tutta la progenie poi sarà identica,„ equipaggiando dice, “tutte le celle del tumore possono rimangono similmente sensibili alla terapia e la farmacoresistenza sarà limitata.„

Il personale equipaggiato ha detto crede che la sua ricerca mostrasse che il pRB svolge un ruolo complesso nella segregazione di regolamentazione del cromosoma, uno che probabilmente comprende reclutare le proteine che regolamentano l'organizzazione di DNA. I cambiamenti nell'attività di tali regolatori sono conosciuti come cambiamenti epigenetici; essi possono urtare che geni sono espressi e come cromatina si comporta, senza alterare il DNA ordinano. “Crediamo che il pRB funzioni come una specie di impalcatura,„ il personale equipaggiato abbiamo detto. “Porta gli altri regolatori al genoma e quei regolatori determinano come la cromatina dell'organizzato di. Così quando il pRB non è là, quei regolatori non sono reclutati il modo che dovrebbero essere.

“Vogliamo esaminare quale di quei regolatori potrebbero essere alterati e se ci sono regioni specifiche del genoma che sono le più sensibili ai cambiamenti in quelle alterazioni quando il pRB è assente. E poi, eventualmente, se possiamo identificare quei cambiamenti, possiamo provare a capire, dal punto di vista funzionale, come sono compresi nella divisione cellulare.„

Il personale equipaggiato ha detto che il suo gruppo osserverà molto attentamente i cambiamenti che pregiudicano il centromero. “Il centromero è la regione funzionale del cromosoma che è importante per i collegamenti ai microtubuli ed alla segregazione adeguata. Pensiamo che il pRB sia particolarmente importante in regolatori di reclutamento al centromero, tali che l'assenza di pRB possa causare i difetti in struttura del centromero, che si altererebbe come i microtubuli fissano e che piombo agli errori nella segregazione del cromosoma.„

A differenza delle mutazioni e di altre alterazioni genetiche, questi cambiamenti epigenetici sono reversibile, equipaggiante ha detto. “Se possiamo indicare che l'assenza di pRB provoca i cambiamenti nel modo che la struttura della cromatina è regolamentata, possiamo anche potere mostrare come quei cambiamenti possono essere invertiti. A me, quello è uno degli aspetti più emozionanti di questo lavoro.„

Sorgente: https://www.wpi.edu/news/amity-manning-receives-smith-family-foundation-award-research-molecular-biology-cancer-cells