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Wissenschaftler verbessern den Kontrast bei der nichtinvasiven Bildgebung von Krebszellen, berichtet NUST MISIS

Nachrichtenagentur: news aktuell
17.05.2021, 12:15  |  139   |   |   

Moskau (ots/PRNewswire) - Ein russisch-deutsches Forscherteam hat eine neue
Technik zur Magnetresonanz-Bildgebung von Krebszellen entwickelt. Die in
Pharmaceutics (https://www.mdpi.com/1999-4923/13/3/397/htm) veröffentlichte
Studie zeigt, dass die heterologe Expression von Verkapselungssystemen aus
Quasibacillus thermotolerans mit funktionalen Frachtproteinen und
Eisentransporter zu einem erhöhten Kontrast in der MRT-Bildgebung von
Säugetier-Tumorzellen führt.

Derzeit ist die primäre Methode der Lebendzellbildgebung die direkte Markierung
von Zellen mit einer Sonde oder einem Kontrastmittel vor der Transplantation.
Jedes synthetische Kontrastmittel zur Zellmarkierung hat jedoch einen kritischen
Nachteil - es verdünnt sich, wenn sich die Zellen teilen, was zu einem Verlust
des Signals nach mehreren Teilungszyklen führt. Im Gegensatz dazu werden
genetisch kodierte Reporter bei jeder Zellteilung auf die Tochterzellen
übertragen. Außerdem ist ihr Signal selektiv für lebensfähige Zellen.

Ferritin, ein eisenhaltiges Blutprotein, ist der bisher am besten untersuchte
genetisch kodierte Wirkstoff. Die MRT-Leistung von Ferritin ist jedoch durch
seine schwachen magnetischen Eigenschaften und seine sehr konservative Struktur
begrenzt.

"Einer der vielversprechendsten Ansätze basiert auf der heterologen Expression
von bakteriellen Protein-Nanokompartimenten - Verkapselungen - in
Säugetierzellen. Encapsuline können als genetisch kontrollierte Marker für die
multimodale Detektion von Zellen dienen. Sie können verschiedene Gastmoleküle in
ihrem Lumen aufnehmen. Dazu gehören zum Beispiel fluoreszierende Proteine oder
Enzyme mit Ferroxidase-Aktivität", sagt Maxim Abakumov, Leiter des NUST MISIS
Biomedical Nanomaterials Laboratory, Senior Researcher am Medicinal
Nanobiotechnology Department, N.I. Pirogov Russian National Research Medical
University .

Ein Team von Wissenschaftlern von NUST MISIS, V. Serbsky National Medical, N.I.
Pirogov Russian National Research Medical University, Technische Universität
München, Helmholtz Zentrum München haben erstmals die heterologe Expression von
Encapsulinen aus Quasibacillus thermotolerans mit einem fluoreszierenden
Reporterprotein und Ferroxidase in humanen hepatozellulären Karzinomzellen
realisiert. Die Genexpression ist der Prozess, bei dem die Information eines
Gens in die Synthese eines funktionellen Genprodukts einfließt, das es
ermöglicht, Endprodukte, Proteine oder nicht-kodierende RNA zu produzieren. Die
Forscher beluden die Nanohülle mit der natürlichen Ferroxidase-Fracht von Q.
thermotolerans und einem synthetischen fluoreszierenden Frachtprotein, das von
mScarlet-I abgeleitet ist. Die erfolgreiche Expression von selbst assemblierten
Encapsulin-Nanokompartimenten mit funktionalen Frachtproteinen wurde dann durch
Fluoreszenzmikroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie bestätigt. Auch
die Koexpression von Encapsulin-Nanoshells, Ferroxidase-Cargo und
Eisentransporter führte zu einer Kontraststeigerung in der
Magnetresonanztomographie von Krebszellen.

Link : https://en.misis.ru/university/news/science/2021-05/7356/

Logo - https://mma.prnewswire.com/media/955872/NUST_MISIS_Logo.jpg

Weiteres Material: http://presseportal.de/pm/128465/4916445
OTS: The National University of Science and Technology MISiS



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