Исследователи Центра биотехнологии Турку изобрели новые инструменты для расшифровки и управления сигнальными цепями в живых клетках с помощью вспышек света. В принципе, с помощью нового метода теперь можно атаковать любую сотовую сеть. Используя этот подход, исследователи обнаружили, что основные биологические сигнальные цепи можно заставить резонировать, когда они работают на их резонансной частоте.
Резонанс - знакомое понятие в музыке, физике и технике, лежащее в основе технических подходов в химии, биологии и медицине.
«Наше открытие, что сигнальные цепи клеток млекопитающих могут резонировать, является новым и, вероятно, будет иметь отношение к лечению заболеваний. С помощью этого метода мы можем контролировать, когда сигнальный путь включен или выключен», - говорит Сениор. Исследователь Майкл Кортни из Центра биотехнологии Турку при Университете Турку и Университета Або Академи, Финляндия.
Команда разработала оптогенетические ингибиторы протеинкиназ, таких как JNK, который является центральным регулятором клеточной функции.
Считалось, что белок JNK в цитоплазме клетки не регулирует экспрессию генов в ядре, и мы думали, что непрерывное ингибирование в цитоплазме неэффективно. цитоплазма вызывала ингибирование экспрессии генов в ядре. Это указывает на то, что сигнальные цепи клетки можно контролировать ранее непредвиденными способами, как только будет определен соответствующий временной код», - говорит Кортни.
Он объясняет, что резонанс клеточного контура может не только играть неожиданную роль в процессах дегенеративных заболеваний, но и даже способствовать открытию новых терапевтических подходов.
Интересно, что единственный предыдущий отчет о резонансе клеточных цепей в научной литературе показал, что его можно использовать для предотвращения роста микробных клеток. Это новое открытие аналогичного поведения в клетках млекопитающих предполагает, что его потенциально можно использовать для остановки роста раковых клеток.
В настоящее время развитие резистентности к новым лекарствам является серьезной проблемой при раке, поскольку разработка и утверждение новых лекарств стоят миллиарды долларов, и тем не менее они могут быстро стать неэффективными в качестве лечения. С этим новым исследованием информации, возможно, мы сможем изменить частоту приема одного и того же препарата и таким образом добиться лучшего результата», - говорит Кортни.
Недавно обнаруженный исследовательской группой феномен резонанса цепи в клетках млекопитающих может предложить способ избежать или обойти лекарственную устойчивость. В настоящее время исследователи собрали исследовательский консорциум, который подал заявку на финансирование, чтобы начать оценку этой идеи.
Команда начала разработку светорегулируемых инструментов еще в Университете Восточной Финляндии. Проект финансировался в основном за счет программы Академии фотоники Финляндии. Резонанс цепи млекопитающих был обнаружен и охарактеризован командой после переезда в Университет Турку. Команда получила поддержку от Turku BioImaging и финансирование от Национального института рака в США, программы ЕС-Марии Склодовской Кюри и финских фондов, включая Magnus Ehrnrooth, Alfred Koredelin, Instrumentarium и Orion Foundations.