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‘熒光’老鼠可以教會(huì)我們很多疾病和藥物

導(dǎo)讀 來(lái)自英國(guó)和澳大利亞的科學(xué)家創(chuàng)造了一種老鼠“生物傳感器”,它可以在身體的每個(gè)細(xì)胞中表達(dá)熒光,允許實(shí)時(shí)和三維跟蹤和評(píng)估患病細(xì)胞和藥物。

來(lái)自英國(guó)和澳大利亞的科學(xué)家創(chuàng)造了一種老鼠“生物傳感器”,它可以在身體的每個(gè)細(xì)胞中表達(dá)熒光,允許實(shí)時(shí)和三維跟蹤和評(píng)估患病細(xì)胞和藥物。

這種生物傳感器模仿目標(biāo)分子的作用,在這種情況下被稱(chēng)為“Rac”。它可以驅(qū)動(dòng)多種癌癥的細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。Rac的行為就像一個(gè)開(kāi)關(guān),在兩種狀態(tài)之間的分子水平上振蕩-活躍或不活躍。

當(dāng)Rac激活時(shí),生物傳感器將拾取化學(xué)信號(hào)并發(fā)出藍(lán)光。當(dāng)Rac無(wú)效時(shí),生物傳感器發(fā)出黃光。

使用復(fù)雜的成像技術(shù),你可以隨時(shí)跟蹤任何器官的Rac激活,或者觀(guān)察細(xì)胞在體內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)胞前部或后部Rac活動(dòng)的瞬時(shí)振蕩。這項(xiàng)技術(shù)已被用于監(jiān)測(cè)許多器官對(duì)藥物治療的反應(yīng)中的Rac活性。

生物傳感器是科學(xué)家松田隼教授于2002年發(fā)明的單分子探針,名為“雷丘-拉克”。

盡管自2002年以來(lái),許多研究人員已經(jīng)使用了雷丘-Rac,但這是第一次成功地進(jìn)行基因修飾,以在不影響細(xì)胞功能的情況下在全身表達(dá)分子。通過(guò)將其與其他模型雜交,并將雷丘-Rac的表達(dá)限制在特定的細(xì)胞或組織類(lèi)型,小鼠可以用于研究任何癌癥類(lèi)型。通過(guò)在不同的疾病模型中表達(dá)生物傳感器,小鼠可以很容易地適應(yīng)研究癌癥以外的疾病。

保羅蒂姆森博士與格拉斯哥比森癌癥研究所的同事一起開(kāi)始了這項(xiàng)研究,并在悉尼的加文醫(yī)學(xué)研究所完成了這項(xiàng)研究。在整個(gè)過(guò)程中,他與劍橋巴巴拉姆研究所的海蒂韋爾奇博士密切合作——這是老鼠的創(chuàng)造者——他用它來(lái)研究免疫細(xì)胞,即中性粒細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)。這項(xiàng)研究現(xiàn)在已經(jīng)上線(xiàn),并發(fā)表在著名的《細(xì)胞報(bào)告》雜志上。

“這種老鼠的優(yōu)勢(shì)在于它的靈活性和潛在的廣泛疾病和分子靶點(diǎn),”保羅蒂姆普森博士說(shuō)。

“它使我們能夠?qū)崟r(shí)觀(guān)察和繪制Rac活躍并驅(qū)動(dòng)入侵的細(xì)胞或器官部分。在癌癥中,大量藍(lán)色表示正在擴(kuò)散的侵襲性腫瘤?!?

“當(dāng)藥物到達(dá)靶點(diǎn)時(shí),可以看到腫瘤的一部分一個(gè)字一個(gè)字地從藍(lán)色變成黃色。給藥后可能需要一個(gè)小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間,效果會(huì)快速或緩慢下降。制藥公司需要了解這些細(xì)節(jié)——藥物的管理次數(shù)、頻率和持續(xù)時(shí)間?!?

海蒂韋爾奇博士對(duì)自己在創(chuàng)造老鼠中的角色非常謙虛,并認(rèn)為它是一種工具,可以幫助其他科學(xué)家理解Rac,并找到如何阻止癌細(xì)胞移動(dòng)。

她說(shuō):“這必須歸功于Miki教授,這位天才在12年前首次發(fā)明了生物傳感器。

“他向科學(xué)界免費(fèi)提供了他的發(fā)現(xiàn),并從那時(shí)起對(duì)他的發(fā)現(xiàn)持開(kāi)放態(tài)度。”

“Miki松田隼在提出我們應(yīng)該尋找的表達(dá)水平和推薦我們應(yīng)該使用的確切生物傳感器方面非常有幫助。他已經(jīng)發(fā)展了很多。他很好?!?

據(jù)韋爾奇介紹,該領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展迅速,宋天為各種目標(biāo)分子制作生物傳感器小鼠。

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