• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Projekt MIRACLE na rzecz postępu w onkologii

    03.09.2010. 17:49
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Naukowcy w Europie nie ustają w słusznej walce z rakiem - wyniszczającą chorobą, na którą co roku zapada ponad 3 miliony Europejczyków.
    Do tych działań przyłączają się naukowcy i przedsiębiorcy z projektu MIRACLE (Izolacja magnetyczna i analiza molekularna pojedynczych krążących i rozsianych komórek nowotworowych na chipie), który otrzymał 7 mln EUR z tematu "Technologie informacyjne i komunikacyjne" (TIK) Siódmego Programu Ramowego (7PR). Ich celem jest opracowanie w pełni zautomatyzowanego i zintegrowanego systemu w technologii LOC (ang. lab-on-a-chip) do wykrywania i opisu krążących i rozsianych komórek nowotworowych CTC i DTC. Nowe urządzenia LOC zapewnią szybszą i niedrogą diagnostykę nowotworów.

    Do tej pory naukowcy koncentrowali swoje wysiłki głównie na opracowywaniu sposobów leczenia nowotworów opartych na biologii pierwotnego nowotworu. Problem jednak w tym, że większość osób umiera, ponieważ nowotwór przerzuca się na inne organy. Niestety czasami komórki nowotworowe są w stanie przetrwać mimo zastosowanego leczenia, np. chemioterapii. Te tak zwane "utajone" komórki, które nie są rozpoznawalne za pomocą standardowych testów i dlatego pozostają niewykryte, mogą przemieszczać się krwioobiegiem do różnych miejsc, tworząc przerzuty.

    I tu z pomocą przychodzi projekt MIRACLE, którego zadaniem jest izolacja, obliczenie i opis kryjących się komórek nowotworowych, które są uznawane za istotne pod względem terapeutycznym i prognostycznym. Zespół jest przede wszystkim przekonany, że śledzenie tych komórek może być pomocne w diagnozowaniu rozsiewania się nowotworu czy obserwowaniu pacjentów w czasie terapii.

    Partnerzy MIRACLE wyjaśniają, że analizy przeprowadzane obecnie w celu wykrycia CTC i DTC są wykonywane w kosztownych laboratoriach medycznych i wymagają bardzo dużo czasu i energii na przetwarzanie próbek i izolację komórek. Zwykle pełna analiza w celu wykrycia komórek nowotworowych trwa ponad dobę.

    Zaawansowany system LOC opracowany w ramach projektu MIRACLE w znacznym stopniu przyczyni się do konsolidacji etapów przetwarzania, co przełoży się na szybsze, przyjazne dla użytkownika i tańsze wykrywanie komórek nowotworowych we krwi.

    Partnerzy projektu MIRACLE wykorzystają wiedzę ekspercką i know-how nabyte w toku wcześniejszego projektu, aby urzeczywistnić swój system w technologii LOC. W ramach projektu MASCOT (Zintegrowany mikrosystem do izolacji magnetycznej i analizy pojedynczych krążących komórek nowotworowych w diagnostyce i terapii onkologicznej), który otrzymał 2,5 mln EUR z tematu "Technologie społeczeństwa informacyjnego" (IST) Szóstego Programu Ramowego (6PR) UE, udało się opracować indywidualne moduły mikrostrumieniowe do izolacji i liczenia komórek oraz do amplifikacji i wykrywania DNA (kwasu dezoksyrybonukleinowego).

    Konsorcjum MIRACLE, kierowane przez Międzyuczelniane Centrum Mikroelektroniki (IMEC) w Belgii, wykorzysta szeroki wachlarz czujników elektrochemicznych do wykrywania komórek nowotworowych przed ekstrakcją ich materiału genetycznego i amplifikacją wielu markerów powiązanych z nowotworami.

    Ostatecznie system LOC przyczyni się do zrewolucjonizowania diagnostyki nowotworowej i zindywidualizowania podejścia terapeutycznego.

    Wśród partnerów MIRACLE znalazły się: Universitat Rovira i Virgili (Hiszpania), Institut für Mikrotechnik Mainz, AdnaGen, ThinXXs i Consultech (Niemcy), MRC Holland (Holandia), Szpital Uniwersytecki w Oslo (Norwegia), Królewski Instytut Technologiczny KTH, Multi-D i Fujirebio Diagnostics (Szwecja), ECCO (Europejska Organizacja Onkologiczna, Belgia) oraz Labman (Wlk. Brytania).

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Rakowe komórki macierzyste (ang. Cancer stem cells, CSCs) - to inicjalne, niezróżnicowane komórki rakowe (obecne w guzach i nowotworach układu krwiotwórczego), mające możliwość przekształcania się we wszystkie rodzaje komórek tworzących masę nowotworową.
    Jedna z teorii wyjaśniających proces nowotworzenia zakłada, że rakowe komórki macierzyste są prekursorami innych komórek nowotworowych i odgrywają kluczową rolę w powstawaniu raka. Komórki te, w przeciwieństwie do innych komórek rakowych, są rakotwórcze (same w sobie mają zdolność do wywoływania raka). Podejrzewa się, że CSCs są przyczyną występowania przerzutów i nawrotów choroby nowotworowej. Choroba resztkowa (ang. Minimal Residual Disease (MRD)) - obecność małej liczby przetrwałych w organizmie (w trakcie leczenia lub w remisji) komórek nowotworowych, w ilościach nie wykrywanych standardowo stosowanymi metodami diagnostycznymi jak np. morfologia krwi i badanie szpiku. Ilość komórek nowotworowych w tej chorobie nie jest wystarczająca do wywołania objawów klinicznych, ale jest główną przyczyną nawrotu raka i białaczki. Terapia fotodynamiczna (PDT) – forma leczenia, w której wykorzystuje się nietoksyczne związki światłoczułe, które po ekspozycji na specyficzny rodzaj światła, stają się toksyczne dla komórek nowotworowych i innych chorych komórek. PDT wykazuje również zdolność do zabijania komórek mikroorganizmów, w tym bakterii, grzybów i wirusów. PDT jest powszechnie stosowana w leczeniu trądziku. Jest ona stosowana klinicznie do leczenia wielu schorzeń, w tym związanego z wiekiem zwyrodnienia plamki żółtej i nowotworów złośliwych. Jest uznanawana jako strategia leczenia, która jest zarówno mało inwazyjna jak i minimalnie toksyczna.

    Teoria nadzoru immunologicznego Burneta (nadzór immunologiczny, teoria Burneta) jest to teoria o mechanizmie kontroli komórek nowotworowych przez układ immunologiczny. Zakłada, że komórki zmienione nowotworowo pojawiają się w organizmie znacznie częściej niż nowotwory ujawnione klinicznie i są stale kontrolowane przez odpowiednie mechanizmy odpornościowe, które polegają na szybkiej detekcji i zniszczeniu ich. Upośledzenie sprawności tej ochrony prowadzi do rozplemu powstałych komórek nowotworowych do momentu, kiedy mechanizmy odpornościowe nie są już w stanie obronić się przed nowotworem. Komórki NC (ang. Natural Cytotoxic cells – komórki naturalnie cytotoksyczne) – hipotetyczne i być może nieistniejące komórki, którym przypisuje się cytotoksyczność naturalną. Istnienie tych komórek opisano u myszy, u których wraz z wiekiem dochodzi do utraty aktywności komórek NK, ale jednocześnie wciąż istnieje grupa komórek, która wykazuje cytotoksyczność naturalną nie zanikającą w trakcie starzenia się . Nie posiadają one markerów różnicowania komórek NK , mają natomiast zdolność lizowania komórek nowotworowych i są pobudzane przez IL-2 i IL-3 . Komórki NC nie posiadają także cech właściwych limfocytom T, limfocytom B oraz makrofagom . W trakcie rozwoju osobniczego pojawiają się wcześnie - ich aktywność opisano już w 10-dniowych zarodkach mysich .

    Chłoniaki nieziarnicze (ang. non-Hodgkin lymphoma, NHL) - grupa chorób nowotworowych charakteryzująca się klonalnym rozrostem komórek limfoidalnych odpowiadających różnym stopniom zróżnicowania prawidłowych limfocytów B, T lub komórek NK. Stanowią grupę chorób zróżnicowanych pod względem patogenezy, obrazu morfologicznego i klinicznego. Zajmują 6. miejsce pod względem częstości występowania u dorosłych i 5-7% wszystkich nowotworów u dzieci. Anaplazja – brak zróżnicowania lub proces odróżnicowania się komórek, powstawanie z komórek zróżnicowanych nowych pokoleń komórek o coraz to mniejszym stopniu zróżnicowania albo też zatrzymanie różnicowania (dojrzewania) komórki wraz z zachowaną zdolnością do mnożenia się. Charakterystyczna dla nowotworów złośliwych. Obecnie uważa się, że raczej nowotwory powstają z komórek macierzystych niż że dochodzi do procesu odróżnicowania.

    Pluripotencja (pluripotencjalność) jest zdolnością pojedynczej komórki do zróżnicowania się w dowolny typ komórek somatycznych poza komórkami trofoblastu, które w późniejszych stadiach rozwoju tworzą łożysko. Z pluripotencjalnych komórek macierzystych pochodzących z najwcześniejszego stadium zarodka – 5-dniowej blastocysty biorą początek komórki wszystkich tkanek i narządów. Zaledwie 30-35 tych komórek, z których składa się węzeł zarodkowy blastocysty "gromadzi" instrukcje dla 100 bilionów (10) komórek tworzących ludzki organizm. U ssaków narządy limfoidalne (narządy limfatyczne) są miejscem powstawania, dojrzewania, uzyskiwania własności odpornościowych i współdziałania komórek układu odpornościowego w celu rozpoznawania antygenów drobnoustrojów chorobotwórczych, komórek nowotworowych lub wszystkich komórek i substancji, nie rozpoznanych jako własne.

    Definicja intuicyjna:
    Automat komórkowy to system składający się z pojedynczych komórek, znajdujących się obok siebie. Ich układ przypomina szachownicę lub planszę do gry. Każda z komórek może przyjąć jeden ze stanów, przy czym liczba stanów jest skończona, ale dowolnie duża. Stan komórki zmieniany jest synchronicznie zgodnie z regułami mówiącymi, w jaki sposób nowy stan komórki zależy od jej obecnego stanu i stanu jej sąsiadów.

    Metagenomika - bezpośrednie klonowanie, sekwencjonowanie i funkcjonalna analiza materiału ekologicznego izolowanego z różnych nisz ekologicznych.
    W jej skład wchodzi pięć etapów:
    1. Izolacja DNA. Próbka jest pobierana z naturalnego środowiska flory bakteryjnej, zawiera różne typy mikroorganizmów. Komórki bakterii mogą być otwierane za pomocą metod chemicznych, na przykład silnie zasadowe warunki, lub za pomocą metod fizycznych, np. sonifikacja.
    2. Cięcie na mniejsze fragmenty przy pomocy enzymów restrykcyjnych i wklonowanie w wektory.
    3. Wprowadzenie wektorów z insertem z DNA do modelowego organizmu, najczęściej jest to E. coli.
    4. Hodowla komórek na selektywnych mediach. Każda komórka jest początkiem dla kolonii komórek powstałych wskutek podziałów tej pierwszej.
    5. Analiza DNA z metagenomowych bibliotek.

    Struktura organizacyjna – układ stanowisk i składających się z nich komórek organizacyjnych wewnątrz organizacji. Może ona dotyczyć organizacji kilku różnych zewnętrznych komórek, które pracują wspólnie a nawet komórek zewnętrznych, które mają własną organizację, jednak zorganizowały współpracę poszczególnych swoich części, np. działów czy brandów. Komórki iPS (ang. iPSC – induced pluripotent stem cells) – rodzaj pluripotencjalnych komórek macierzystych, które zostały sztucznie otrzymane z nie-pluripotentnych komórek (przeważnie komórek somatycznych dorosłego człowieka) przez wymuszenie ekspresji odpowiednich genów w tych komórkach.

    Dodano: 03.09.2010. 17:49  


    Najnowsze