UNC-forskere hjælper med at udvikle værktøj til at kortlægge informationsstrømmen i celler

CHAPEL HILL – Hvordan bevæger celler sig? Hvorfor bevæger de sig? Hvorfor bevæger nogle kræftceller sig langsomt, mens andre bevæger sig hurtigt, hvilket får en kræftsvulst til at metastasere og bliver meget sværere at behandle effektivt?

Svarene er ikke så enkle, som vi ønsker.

De involverer bittesmå proteiner og processer, som er meget svære at studere i realtid og rum. UNC Department of Pharmacology laboratorier af Klaus Hahn, PhD, og John Sondek, PhD, er dedikeret til at overvinde denne vanskelighed. Og nu har deres laboratorier, med forskere ved University of Texas Southwestern Medical Center, skabt en måde at studere og kortlægge forviklingerne af intercellulær signalering – hvornår, hvor og hvordan små dele af celler kommunikerer – for at få celler til at bevæge sig.

Udgivet i Naturens kemiske biologi, giver forskningen en tiltrængt metode til at studere de præcise bevægelsesmekanismer i raske celler i realtid, og hvordan disse mekanismer kan ændre sig i sygdomstilstande, såsom cancermetastaser.

"Vores nye værktøjer gjorde det muligt for os at kortlægge strømmen af signalinformation i levende celler og måle, hvor meget specifikke proteiner bidrager til celleadfærd, såsom cellemigration," sagde medforfatter Daniel Marston, PhD, assisterende professor i UNC Department of Farmakologi ved UNC School of Medicine.

For at gøre dette stolede Marston og sine kolleger på mikroskopiværktøjer udviklet i laboratoriet af Klaus Hahn, Ronald G. Thurmans fremtrædende professor i farmakologi. Disse mikroskopiværktøjer, som bruger fluorescerende biosensorer, gjorde det muligt for forskerne at visualisere aktiviteten af flere proteiner i levende celler på samme tid. Derefter, takket være matematiske analytiske metoder udviklet på UT Southwestern Medical Center, kvantificerede forskerholdet, hvordan proteiner regulerer hinanden.

Tilsammen kan disse værktøjer give præcis information om, hvordan signalnetværk er koblet sammen, og hvordan de regulerer cellulære processer, såsom cellemigration og metastaser. De vil give forskere ved UNC og andre steder mulighed for at forstå, hvordan disse netværk fungerer i raske celler. Med den information i hånden kunne forskere sammenligne data fra raske celler med cellebevægelser under forskellige sundhedstilstande, såsom betændelse - et kendetegn for mange sygdomme.

"Hvis vi kan finde ud af, hvordan disse bevægelsesprocesser ændres i sygdomme, såsom kræftformer, så kan vi måske designe bedre behandlinger, der er effektive kun for den særlige sygdom, samtidig med at andre celler holdes sunde,” tilføjede Marston.

Med-førsteforfatter er Marco Vilela, PhD, som udviklede de matematiske modeller, mens han var postdoc ved UT Southwestern Medical Centers laboratorium af co-senior forfatter Gaudenz Danuser, PhD. Sondek og Hahn, begge medlemmer af UNC Lineberger Comprehensive Cancer Center, er co-senior forfattere. Andre forfattere er Jaewon Huh, PhD, ved UT Southwestern, og Jinqi Ren, PhD, Mihai Azoitei, PhD, og George Glekas, PhD, alle ved UNC-Chapel Hill på tidspunktet for deres forskning i dette projekt.

National Institutes of Health, Leukemia and Lymphoma Society, Human Frontiers in Sciences Program og UNC Lineberger finansierede denne forskning.

(C) UNC Sundhed

Original artikelkilde: WRAL TechWire