Изобретена татуировка для определения рака

Синтетический биомедицинский клеточный татуаж для диагностики гиперкальцемии, связанной с развитием онкологических заболеваний
Автор:
Science Translational Medicine

Меланиновый маркер гиперкальцемии

Синтетический биомедицинский клеточный татуаж для диагностики гиперкальцемии, связанной с развитием онкологических заболеваний.

Ранняя диагностика заболевания может повысить эффективность последующей терапии. Повышение концентрации кальция в крови наблюдается при нескольких типах онкологических заболеваний, а также при некоторых других недугах. Testanova, совместно с коллегами из нескольких других организаций, использовали синтетическую биологию и клеточную инженерию для разработки сенсора, способного выявлять гиперкальцемию. Разработанный ими имплантируемый сенсор состоит из клеток, работающих как чувствительные к кальцию рецепторы и вырабатывающих меланин в ответ на повышение уровня кальция в крови.

Меланин становится видимым за счет темного пигмента в клетке, созданной в лабораторных условиях, и уже был протестирован при имплантации в клетки кожи свиньи, извлеченные из живого организма. Также был проведен тест, в ходе которого разработанные клетки имплантировались в живую мышь, являющуюся носителем гиперкальцемии, характерной для раковых опухолей груди и прямой кишки. Потенциально, подобный биомедицинский татуаж может быть использован для неинвазивного мониторинга реакции живого организма на определенный вид терапии.

Технологии

Диагностика отмечает собой начало любой успешной терапии. В силу того, что многие медицинские проблемы прогрессируют асимптоматично в течение продолжительного периода времени, своевременная диагностика может становиться весьма непростой задачей, и это, конечно же, влияет на прогноз, который будет иметь место в отношении каждого конкретного пациента. Что касается гиперкальцемии, связанной с развитием онкологических заболеваний, ученые задались целью разработать технологию синтетического биомедицинского татуажа, использующего специально разработанные клетки для продолжительного мониторинга накопления кальция в крови, диагностики умеренной степени гиперкальцемии и реакции на превышение концентрации с помощью темного пигмента меланина, формирующего видимое тату.

Для этой цели они разработали клетки, содержащие этопические рецепторы, чувствительные к кальцию, представляющие собой синтетическую сигнальную систему, реагирующую с помощью трансгенной тирозиназой, вырабатывающей меланин при повышении содержания кальция в крови. Образуемое маланиновым пигментом биомедицинское тату становится маркером, который можно разглядеть как невооруженным взглядом, так и с помощью оптических устройств. Хотя гиперкальцемия также может быть связана и с другими патологиями, открытия, полученные в ходе экспериментов над более простыми животными, показывают, что данный метод можно использовать для диагностики гиперкальцемии, связанной с развитием онкологических заболеваний, и у более сложно устроенных живых организмов.


Поделиться: