Резонанс — понятие, хорошо известное в музыке, физике и инженерии, и лежит в основе технических подходов в химии, биологии и медицине.«Наше открытие, что сигнальные цепи клеток млекопитающих могут резонировать, является новым и, вероятно, будет иметь значение при лечении заболеваний. С помощью этого метода мы можем контролировать, когда сигнальный путь включен или выключен», — говорит старший научный сотрудник Майкл Кортни из Турку. Центр биотехнологии при Университете Турку и Университете Або Академи, Финляндия.
Команда разработала оптогенетические ингибиторы протеинкиназ, таких как JNK, который является центральным регулятором функции клеток.«Считалось, что белок JNK в цитоплазме клетки не регулирует экспрессию генов в ядре, и мы думали, что постоянное ингибирование в цитоплазме неэффективно. Однако команда обнаружила, что доставка определенной частоты импульсов ингибирования к JNK в цитоплазме приводит к ингибированию экспрессия гена в ядре. Это указывает на то, что сигнальные цепи клетки могут контролироваться ранее непредвиденными способами после определения соответствующего временного кода », — говорит Кортни.
Он объясняет, что резонанс клеточного контура может не только сыграть неожиданную роль в процессах дегенеративных заболеваний, но и может даже привести к открытию новых терапевтических подходов.Интересно, что единственный предыдущий отчет о резонансе клеточного контура в научной литературе показал, что его можно использовать для предотвращения роста микробных клеток. Это новое открытие подобного поведения в клетках млекопитающих предполагает, что его потенциально можно использовать для остановки роста раковых клеток.
«В настоящее время развитие устойчивости к новым лекарствам является серьезной проблемой при раке, поскольку разработка и утверждение новых лекарств обходятся в миллиарды долларов, и тем не менее они могут быстро стать неэффективными в качестве лечения. С этой новой исследовательской информацией мы, возможно, сможем измените частоту вместо того, чтобы использовать тот же препарат, и таким образом добиться лучшего результата », — говорит Кортни.
Недавно обнаруженный исследовательской группой феномен резонанса контуров в клетках млекопитающих может предложить способ избежать или обойти устойчивость к лекарствам. Исследователи собрали исследовательский консорциум, который подал заявку на финансирование, чтобы начать оценку этой идеи.Команда начала разрабатывать светорегулируемые инструменты еще в Университете Восточной Финляндии.
Проект финансировался в основном программой Академии фотоники Финляндии. Резонанс контура млекопитающих был обнаружен и охарактеризован командой после переезда в Университет Турку.
Команда получила поддержку от Turku BioImaging и финансирование от Национального института рака в США, программы ЕС-Мари Склодовской Кюри и финских фондов, включая Magnus Ehrnrooth, Alfred Koredelin, Instrumentarium и Orion Foundations.Эта работа была опубликована в журнале Nature Communications 12 мая 2017 года.