Athens
23°
scattered clouds
Υγρασία: 90%
Άνεμος: 3m/s Α-ΒΑ
Ανώτερη 23 • Κατώτερη 21
Weather from OpenWeatherMap

Εμφάνιση τεχνητής ελιάς-“tattoo” ως έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου

ελιά

Ο καρκίνος αποτελεί μια αρκετά συχνή ασθένεια. Ευτυχώς, τα τελευταία χρόνια χάρη στη μεγάλη πρόοδο της επιστήμης υπάρχει μια πληθώρα τρόπων αντιμετώπισης με μεγάλα ποσοστά επιτυχίας. Ωστόσο, πολύ σημαντικό ρόλο για την αποτελεσματικότητα της εκάστοτε θεραπείας σε όλες γενικά τις ασθένειες κατέχει η έγκαιρη διάγνωση. Προς αυτήν την κατεύθυνση, προχώρησαν ερευνητές από το πανεπιστήμιο της Ζυρίχης. Συγκεκριμένα, σε πρόσφατη έρευνα, οι επιστήμονες ανέπτυξαν μια εποπτική μέθοδο που οδηγεί στην πολύ έγκαιρη διάγνωση 4 ειδών καρκίνου.

Αυτή η μέθοδος έγκαιρης διάγνωσης βασίζεται στην ανίχνευση των επιπέδων ασβεστίου στο αίμα, σε συνδυασμό με την ικανότητα ορισμένων κυττάρων να εκκρίνουν μελανίνη. Πρακτικά οι επιστήμονες αξιοποίησαν τροποποιημένα κύτταρα που μπορούν να ανιχνεύουν την αύξηση του ασβεστίου σε βάθος χρόνου και να εκκρίνουν τότε μελανίνη για να προειδοποιούν τον ασθενή.

Το ασβέστιο και ο ρόλος του στην έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου

Το ασβέστιο ανήκει στα μέταλλα των αλκαλικών γαιών καθώς κατατάσσεται στη δεύτερη ομάδα του περιοδικού πινάκα. Το κατιόν Ca+2 είναι βασικό συστατικό του ανθρώπινου οργανισμού[1]  και απαιτείται από όλα τα ζωντανά κύτταρα. Στους ανθρώπους, το ασβέστιο εντοπίζεται υπό τη μορφή του υδροξυαπατίτη στα κόκαλα. Επιπλέον, βρίσκεται και στο αίμα είτε ελεύθερο είτε συνδεδεμένο με άλλα στοιχεία ή πρωτεΐνες,όπως η αλβουμίνη. Τα τελευταία χρόνια έχει μελετηθεί ο ρόλος του ασβεστίου ως δεύτερος αγγελιοφόρος στη μεταγωγή σήματος των κυττάρων, ρυθμίζοντας διάφορες λειτουργίες όπως ο πολλαπλασιασμός και ο θάνατος τους[2]. Σε  πιο πρόσφατες έρευνες ξεκίνησε να μελετάται και ο ρόλος του ασβεστίου ως πρώτος αγγελιοφόρος στην περίπτωση ανάπτυξης καρκίνου. Μάλιστα, ορισμένες θεραπείες καρκίνου εκμεταλλεύονται την συμβολή του ασβεστίου στην αγγειογένεση και στη μεταγωγή σημάτων μεταξύ των κυττάρων.

Τα επίπεδα ασβεστίου είναι γενικώς σταθερά. Σε περίπτωση διατάραξης αυτής της ομοιόστασης, τα επίπεδα  επανέρχονται στα φυσιολογικά όρια μέσα σε μόλις λίγα λεπτά. Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του ασβεστίου στο αίμα(για περισσότερο διάστημα), η λεγόμενη υπερασβεστίωση, αποτελεί ένδειξη ύπαρξης κάποιας ασθένειας. Μια από αυτές τις ασθένειες είναι ορισμένοι τύποι καρκίνου: μαστού,πνεύμονα, κόλον,προστάτη [2] .

Η τεχνητή ελιά για την έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου

Επιστήμονες από το πανεπιστήμιο ETH της Ελβετίας, αποφάσισαν να αξιοποιήσουν την υπερασβεστίωση σε συνδυασμό με την εμφάνιση τεχνητής “ελιάς” για μια πρώιμη διάγνωση των παραπάνω τύπων  καρκίνου. Για τις ανάγκες της έρευνας τροποποιήσαν κατάλληλα την κυτταρική σειρά ανθρώπινων εμβρυακών νεφρικών κυττάρων HEK 293 (Ηuman-Embryonic-Kidney cells 293) ώστε να πραγματοποιείται έκκριση μελανίνης όταν συμβαίνει η υπερασβεστίωση για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Σε πρώτη φάση ελέγχθηκε η ικανότητα των τροποποιημένων αυτών κυττάρων ως ανιχνευτές της υπερασβεστίωσης in vitro. Έτσι τοποθετήθηκαν σε τριβλία που περιείχαν αυξημένη ποσότητα ιόντων ασβεστίου. Εφόσον τα  αποτελέσματα ήταν θετικά οι επιστήμονες εξέτασαν στη συνέχεια την ικανότητα έκκρισης μελανίνης και την παραμονή της για μεγάλο χρονικό διάστημα. Τα αποτελέσματα ήταν πάλι ενθαρρυντικά σε διάστημα μάλιστα 6 μηνών. Στη συνέχεια εξετάστηκε η εμφάνιση αυτής της τεχνητής ελιάς-tattooσε δέρμα που να προσομοιώνει το ανθρώπινο. Σε αυτή τη φάση των πειραμάτων εξετάστηκε δέρμα χοίρων ex vivo σε συνθήκες υπερασβεστίωσης. Το αποτέλεσμα ήταν πάλι η εμφάνιση του βιολογικού tattoo.

ελιάς
Εικόνες από την έρευνα.Επάνω: εμφάνιση τεχνητής ελιάς σε ασθενές ποντίκι Κάτω: το υγιές ποντίκι δεν εμφανίζει την “ελιά” [2]

Επομένως, οι ερευνητές προχώρησαν σε in vivo πειράματα. Συγκεκριμένα, εμφύτευσαν τους “ανιχνευτές” μέσα σε υγιή και σε ασθενή ποντίκια τα οποία είχαν καρκινικούς όγκους κόλον και μαστού. Τα αποτελέσματα ήταν και πάλι επιτυχή με την εμφάνιση τεχνητής “ελιάς” στα ποντίκια που είχαν καρκίνο (επάνω εικόνα).Η επιτυχία της μεθόδου είναι μεγάλη αν λάβουμε υπόψη ότι για 38 μέρες  εκτός από την ελιά, τα ασθενή ποντίκια δεν είχαν κανένα σύμπτωμα[3].

Αξίζει να επισημανθεί, ότι η συγκεκριμένη έρευνα δεν αφορά μόνο την έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου. Μπορεί να αξιοποιηθεί γενικότερα στην ανίχνευση και άλλων ασθενειών σχετιζόμενες με την υπερασβεστίωση. Τέλος, φαίνεται ότι ανοίγεται ο δρόμος για την εφαρμογή πιο εποπτικών μεθόδων για την έγκαιρη διάγνωση ασθενειών όταν αυτές βρίσκονται στα πρώτα ασυμπτωματικά στάδια.

Η έρευνα με τίτλο  “Synthetic biology-based cellular biomedical tattoo for detection of hypercalcemia associated with cancer” δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science Translational Magazine.


[1] Π.Κ. Καραγιαννίδης, “Ειδική Ανόργανη Χημεία”, Εκδόσεις Ζήτη,2009

[2] Aizhan Tastanova,Marc Folcher et al.,Vol. 10, Issue 437,Science Translational Magazine,2018

[3]https://www.gizmodo.com.au/2018/04/this-tattoo-only-becomes-visible-when-it-detects-early-signs-of-disease/

Παρόμοια άρθρα που μπορεί να σ’ενδιαφέρουν:


SHARE:

Εβδομαδιαία ενημέρωση απο το maxmag στο email σου

Η ενημέρωση σου, για όλα τα θέματα, επί παντός επιστητού, είναι προτεραιότητα για μας στο MAXMAG. Αυτός είναι κ ο λόγος, για τον οποίο κάθε εβδομάδα οι συντάκτες μας θα επιλέγουν τα 15 σημαντικότερα άρθρα, από όλες τις στήλες του περιοδικού και θα φροντίζουμε να τα λαμβάνεις απευθείας στο email σου. Όλες οι σημαντικές ειδήσεις θα σε περιμένουν να τις ανοίξεις. Το μόνο που χρειάζεται να κάνεις είναι μια εγγραφή στο Newsletter μας. Τι περιμένεις λοιπόν;

Follow Newsweek

Κάνοντας εγγραφή στο newsletter μας θα λαμβάνετε όλα τα τελευταία νέα που ανεβαίνουν στην ιστοσελίδα του MAXMAG

Λίγα λόγια για τον συντάκτη

Γεννήθηκα στη Θεσσαλονίκη και είμαι απόφοιτη του τμήματος Φυσικής,του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης.Η περιέργεια μου για κάθε τι καινοτόμο στο χώρο της Επιστήμης και της Τεχνολογίας με ώθησε σε μεταπτυχιακές σπουδές στον ίδιο τομέα αλλά και στην αρθρογραφία,με την οποία ασχολούμαι τα τελευταία χρόνια.

Αφήστε το σχόλιο σας

Το MAXMAG είναι ένα περιοδικό που μπήκε δυναμικά στο χώρο της διαδικτυακής ενημέρωσης. Κοινό όλων: η αγάπη για την αρθρογραφία, την οποία ο καθένας ξεχωριστά τη συνδέει με το αντικείμενο που γνωρίζει καλά και, συνήθως, έχει σπουδάσει.

Follow Newsweek

Κάνοντας εγγραφή στο newsletter μας θα λαμβάνετε όλα τα τελευταία νέα που ανεβαίνουν στην ιστοσελίδα του MAXMAG