La plate-forme technique neuve compte digitalement des facteurs de croissance dans les cellules

Si sain ou malade, les cellules humaines montrent les comportements et les procédés qui sont en grande partie dictés par les molécules de facteur de croissance, qui grippent aux récepteurs sur les cellules. Par exemple, les facteurs de croissance indiquent les cellules pour se diviser, déménager, et quand mourir--un procédé connu sous le nom d'apoptose.

Quand les niveaux de facteur de croissance sont trop élevés ou si bas, ou quand les cellules répondent irrégulièrement à leurs sens, beaucoup de maladies peuvent donner droit, y compris le cancer. « On le croit que les cellules répondent aux facteurs de croissance aux niveaux extrêmes de la sensibilité, » a dit l'Université de l'Illinois au professeur agrégé Andrew Smith de bio-ingénierie d'Urbana-Champagne. « Par exemple, une molécule unique aura comme conséquence un changement important dans le comportement de cellules. »

Dans un publié de papier récent dans des transmissions de nature, Smith rapporté l'invention d'une plate-forme technique neuve qui compte digitalement, pour la première fois jamais, la quantité de facteur de croissance présentant une cellule individuelle. Avant ceci, les chercheurs ont impliqué le grippement de facteur de croissance basé sur la façon dont les cellules de réception ont répondu quand les molécules de facteur de croissance ont été introduites.

« Nous avons montré les premières relations directes de cause et l'effet des facteurs de croissance dans les cellules, » il a dit. « Nous nous attendons à ce que les résultats mènent à une compréhension neuve de la signalisation de cellules, comment les cellules répondent aux médicaments, et pourquoi les populations cellulaires deviennent résistantes aux médicaments, en particulier vers des demandes de règlement améliorées pour le cancer. »

La plate-forme technique de Smith étiquette chaque facteur de croissance avec (nanomètre 10) un point fluorescent infrarouge conçu unique de tranche de temps, qui peut alors être vu utilisant un microscope en trois dimensions. Dans leur étude, ils ont compté combien de molécules (EGF) de facteur de croissance épidermique bondissent aux cellules de cancer du sein triple-négatives humaines qui pré-ont été modelées sur les surfaces comme une île.

Les molécules d'EGF signalent type la division cellulaire et mènent à l'accroissement de tissu. Les cancers nombreux ont des mutations dans leurs récepteurs d'EGF.

« Nous avons employé des points de tranche de temps comme sonde fluorescente parce qu'ils émettent comparé beaucoup plus léger à d'autres sondes fluorescentes conventionnelles telles que les teintures organiques, et nous pouvons ajuster leurs longueurs d'onde en changeant leur composition chimique, » a dit l'étudiant au doctorat Phuong le, l'auteur important de bio-ingénierie du papier. « Dans notre étude, nous avons expliqué que les points de tranche de temps émettant la lumière dans la longueur d'onde de proche-infrared ont permis le compte le plus précis des facteurs de croissance grippant aux cellules. »

Selon le le, l'équipe a également traité les cellules de cancer du sein avec l'EGF point-étiqueté par tranche de temps dans l'absence et la présence des médicaments pharmaceutiques qui empêchent la signalisation d'EGF en cellules. « Nous avons constaté que la quantité de grippement d'EGF est inversement proportionnelle à l'efficacité de médicament, » le le avons dit. « Ce qui trouve est significatif car il signifie que signalant les molécules présentent dans la tumeur des cellules cancéreuses--une place où signalant des molécules misregulated souvent--peut améliorer la résistance des cellules cancéreuses aux agents pharmaceutiques. »

En plus de Smith et de le, d'autres contributeurs de recherches à cette étude comprennent professeur moléculaire et intégrateur Hee Jung Chung et étudiant de troisième cycle Brian Baculis de l'Illinois de physiologie, qui ont entrepris des études de confirmation de biologie moléculaire ; ancien chercheur post-doctoral de l'Illinois chanté juin Lim, qui a exécuté la synthèse de point de tranche de temps ; et université de professeur Kristopher Kilian de la Nouvelle-Galles du Sud, qui a conçu le procédé d'impression micro de contact pour les îles de cellules.

Ce travail a été financé par les instituts nationaux de la santé et de l'Université de l'Illinois au l'Urbana-Champagne.

Récent, Smith et professeur adjoint Pablo Perez-Pinera de bio-ingénierie ont reçu plus de $1 millions dans le financement des instituts de la santé nationaux pour augmenter davantage la technologie nouvelle de Smith avec les outils de bureau d'études de cellules et le logiciel d'analyse d'image neufs. L'objectif de leur concession R01 sera de développer une plate-forme d'analyse quantitative pour la signalisation unicellulaire par des facteurs de croissance et des cytokines.

Source : https://bioengineering.illinois.edu/news/article/30308