Real-Time PCR (IV): Pomiar względny i bezwzględny ilości kopii

Transkrypt

1 Real-Time PCR (IV): Pomiar względny i bezwzględny ilości kopii Ilościowy PCR znajduje zastosowanie w różnych sytuacjach: pozwala oszacować ilość kopii matrycy, porównać kilka różnych próbek pod względem różnic w ilości kopii albo orzec o zmianie ilości cząsteczek matrycy w czasie. Pierwsze zastosowanie wymaga innej strategii postępowania niż dwa kolejne: możemy tu mówić o ilościowaniu bezwzględnym i względnym. Co wyróżnia oba podejścia i gdzie konkretnie maja zastosowanie? 1. Co decyduje o przyjętej formie pomiaru ilości kopii? Decyzja o sposobie pomiaru jest podyktowana zastosowaniem wykonywanego przez nas oznaczenia. Pomiar bezwzględnej liczby kopii jest stosowany w sytuacji, gdy zależy nam nie tylko na określeniu zmian w ilościach produktu np. w czasie kilku eksperymentów, czy też na wykazaniu różnic w ekspresji genu pomiędzy próbami, ale także na konkretnej, bezwzględnej wartości liczbowej. Jest to trudniejsze, gdyż wymagane jest wybranie standardów o ściśle określonej ilości kopii i bardzo zbliżonej kinetyce reakcji co próbka badana. Oznaczenia bezwzględne wykonywane są dlatego rzadziej, służą np. do: szacowania ilości mikroorganizmów w żywności, pomiaru ilości GMO w produktach spożywczych czy też poziomu wiremii w diagnostyce wirusologicznej. 2. Pomiar bezwzględnej ilości transkryptu Pomiar bezwzględny dokonywany jest przez porównanie wartości Ct próbki z

2 krzywą kalibracyjną, wykreśloną na podstawie standardów o dokładnie znanym stężeniu. Nie jest wymagany żaden gen referencyjny, bo nie potrzebujemy obliczać poziomu ekspresji względem niczego, potrzebujemy określonej wartości liczbowej, zależnej tylko od zawartości żądanej matrycy w naszej próbce i od wielkości próbki pobranej do badania z większej całości (stosujemy więc konkretną jednostkę, np. kopie genomu na ml surowicy). W ilościowaniu GMO stosuje się bardziej zaawansowana strategię podobną raczej do względnego pomiaru ilości matrycy: wykonuje się 2 pomiary bezwzględne (jeden dla ilości markera GMO, drugi dla ilości genomów), po czym wyznacza się wartość procentową (genomy GMO/wszystkie genomy *100% lub wagowo: ilość gramów GMO na gram biomasy roślinnej). 3. Pomiar względnej ilości transkyptu Pomiar względny ilości kopii opiera się na założeniu, że informacja o zmianie stosunku ilościowego pomiędzy dwoma parametrami jest wystarczająca dla naszego eksperymentu. Tę strategię stosuje się podczas obserwacji zmian ekspresji w czasie, porównywania ekspresji pomiędzy próbami oraz np. przy pomiarze tzw. obciążenia mutacją i szacowaniu ilości kopii genu w genomie. Żeby przeprowadzić taki pomiar potrzebujemy próby odniesienia. Może nią być: -gen referencyjny o stałej ekspresji, tzw. housekeeping gene, czyli kontrola endogenna -sztucznie wprowadzona z zewnątrz cząsteczka kwasu nukleinowego (tzw. spike ), czyli kontrola egzogenna -indeks referencyjny będący średnią z kilku genów referencyjnych -średni poziom genu badanego, otrzymany przez uśrednienie wszystkich pomiarów dla genu badanego Ilościowanie prowadzone jest poprzez porównanie wartości Ct pomiędzy próbą badaną a naszą próbą odniesienia. Wartość jaką otrzymujemy nie posiada jednostki i informuje nas jaka jest ilość kopii amplikonu w odniesieniu do kalibratora. Można takie wartości ze sobą porównywać dzięki zastosowaniu pewnych wzorów matematycznych, np. po to aby:

3 -porównać naszą próbkę z niestymulowana kontrolą -zobaczyć jak zmienia się ekspresja w czasie w stosunku do próbki zmierzonej w czasie T0 -zmierzyć różnice między zdrową populacją a stanami chorobowymi -porównywać wyniki pacjenta w kilku laboratoriach diagnostycznych. W kolejnej części cyklu zajmiemy się w szczegółach sposobami normalizacji wyników Real-Time PCR. qpcr Nowy cykl: Jak ugryźć technikę

4 FISH? Jak ugryźć technikę FISH? Planujesz rozpoczęcie badań metodą FISH i nie bardzo wiesz, jak się do tego zabrać? W krótkiej serii artykułów o technice FISH przekonamy Cię, że metoda ta nie jest wcale trudna i że dzięki naszym wskazówkom bez problemu zaprojektujesz eksperyment, przeprowadzisz hybrydyzację i będziesz się cieszyć doskonałej jakości zdjęciami. W serii tej opowiemy również o nowościach odczynnikowych, które ostatnio ukazały się na rynku i podpowiemy Wam jakie narzędzia bioinformatyczne ułatwią Wam pracę z tą techniką. Artykuły o technice FISH ukażą się w najbliższych dniach! Zobacz: Technika FISH od czego zacząć: Wygodna przeglądarka sond: ladarka-sond/ Innowacyjne sondy do FISH znakomita rozdzielczość i niska cena: dy-od-firmy-agilent-technologies/ qpcr

5 Park nie zielony, ale naukowotechnologiczny Przeciętnemu człowiekowi słowo park nie kojarzy się jeszcze z nauką, techniką czy przedsiębiorczością. Większość zapewne słyszała o fenomenalnym Central Park w Nowym Jorku, Hyde Parku w Londynie a niektórzy o berlińskim Tiergarten, Parku Gaudiego w Barcelonie czy parku Yellowstone w Rocky Moutains. W Poznaniu nie ma takich atrakcji, za to od kilkunastu lat działa i dynamicznie rozwija się utworzony przez Fundację UAM Poznański Park Naukowo- Technologiczny, zlokalizowany przy ulicy Rubież 46 na północy miasta.

6 nauka na Rubieży Badania i Sama nazwa ulicy oddaje zresztą dobrze lokalizację tej pięciohektarowej inwestycji. Stąd blisko już do równie dynamicznie rozwijającego się kampusu Morasko, gdzie zlokalizowane są nowe siedziby wydziałów fizyki, matematyki i informatyki, geografii i geologii, biologii, nauk politycznych i dziennikarstwa UAM. Poznański Park Naukowo-Technologiczny to wiodący ośrodek tego typu w regionie. Jedną z dziedzin, wokół której skupia się funkcjonowanie parku jest chemia. Działami Parku powiązanymi z tą dyscypliną i jej rozwojem są Centrum Zaawansowanych Technologii Chemicznych, świadczące usługi analityczne, syntetyczne i technologiczne. Z usług tych korzystają polskie firmy oraz i zagraniczne koncerny chemiczne, które również mają zlokalizowane tutaj swoje laboratoria badawcze. Poznańskie Laboratorium Izotopowe i unikatowe w skali kraju Poznańskie Laboratorium Radiowęglowe (datowanie wieku próbek organicznych metodą izotopową C 14 z wykorzystaniem spektrometru AMS) oferują swoje usługi naukowcom nie tylko z Polski, ale i z całej Europy, m.in. geologom i archeologom, którzy również są lokatorami PPNT (Centrum Archeologiczne prowadzące między innymi prace rekonstrukcyjne, badania wykopaliskowe i powierzchniowe). Przedsiębiorczość PPNT to również doskonałe miejsce dla małego i dużego biznesu. Funkcjonuje tu

7 Centrum Wspierania Innowacji, świadczące usługi i pomoc dla firm pragnących nawiązać kontakt z partnerami zagranicznymi, zdobyć nową technologię czy środki z programów UE. Inkubator Technologiczny (InQbator) jest wsparciem i miejscem działalności małych i średnich firm, inicjatorem cennych działań probiznesowych. Służy pomocą początkującym przedsiębiorcom, osobom, które chcą założyć własną firmę, pozyskać na nią środki i wsparcie merytoryczne. Obszar jego działania to szkolenia, doradztwo, spotkania networkingowe, wydawanie czasopism poświęconych przedsiębiorczości akademickiej, audyty innowacyjności, wynajem powierzchni biurowej, sal szkoleniowych i konferencyjnych, wsparcie działań promocyjnych, audycje radiowe wszystko to z myślą o początkującej i bardziej zaawansowanej działalności opartej o wiedzy, technologiach i najnowszych osiągnięciach naukowych. Inkubator wspiera, promuje i rozwija nowo powstające spółki technologiczne start-up i spin-off, zapewnienia im przyjazne warunki oraz wsparcie merytoryczne rozwoju ich działalności. Inwestycje Już wkrótce doskonałym miejscem dla tej działalności będzie planowany na drugą połowę 2012 roku Zespół Inkubatorów Wysokich Technologii, gdzie firmy, przedsiębiorcy, przyszli lokatorzy ZIWT będą mogli wynająć laboratoria badawcze: chemiczne, biotechnologiczne, mikrobiologiczne oraz pracownie informatyczne. Będą mogli również skorzystać z nowoczesnej, bezpiecznej i niezawodnej serwerowni strefy biurowej oraz hali technologicznej. Ofertę 4500m 2 powierzchni dostępnej pod wynajem uzupełnia dostęp do wysoko specjalistycznej aparatury badawczej, usług analitycznych i okołobiznesowych. Najnowocześniejszy i największy tego typu kompleks w Wielkopolsce, inwestycja o wartości 55 mln zł wraz z wyposażeniem, finansowana ze środków UE, oprócz szerokopasmowego internetu z trzech niezależnych źródeł, atrakcyjnej przestrzeni wspólnej, recepcji, przedszkola, parkingu, bufetu, sal konferencyjnych i czytelni będzie oferować również doradztwo, szkolenia, pomoc w pozyskiwaniu środków, technologii i kooperantów. Przyszli lokatorzy będą mogli jednocześnie korzystać na miejscu z pozostałej, bogatej oferty już istniejących działów Poznańskiego Parku Naukowo-Technicznego, między innymi z Centrum Zaawansowanych Technologii Chemicznych (CZTChem).

8 Przyszłość Ofertą Parku powinni zainteresować się wszyscy, którzy myślą o założeniu własnej, konkurencyjnej i przyszłościowej działalności wykorzystującej osiągnięcia nauki, nowoczesne media, technologie oraz ci, którzy chcą poprawić konkurencyjność i podnieść innowacyjność swojej firmy. Bez wątpienia przyszłość polskiej gospodarki należy do innowacyjnych przedsiębiorstw i osób potrafiących wykorzystać kapitał wiedzy i nauki, dający przewagę, szansę przetrwania i rozwoju na rynku w wieloletniej perspektywie. Doświadczenie, sukcesy i renoma PPNT oraz jego śmiałe i bogate plany inwestycyjne oraz rozwojowe pozwalają mieć przekonanie, że w tym miejscu biznes i nauka tworzą udane połączenie. Warto się o tym przekonać już teraz.

9 Z uczelni do biznesu Czy uczelnia wspierając pracowników naukowych komercjalizacji ich wiedzy może zyskać? Czy i w jaki sposób zyskują na tym pracownicy naukowi? Czy w świetle nowych rozwiązań młodzi naukowcy mogą ze spokojem myśleć o swojej przyszłości? Na te i inne pytania odpowiedzi poznają uczestnicy spotkania, które już 22 lutego odbędzie się w Centrum Kongresowo-Dydaktycznym Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu. Poznański Uniwersytet Medyczny, jako jedna z pierwszych wielkopolskich uczelni w oparciu o nowe zasady organizuje profesjonalne procedury transferu powstałych na uczelni technologii do biznesu. Spotkanie zaplanowane na 22 lutego ma przybliżyć przedstawicielom innych uczelni, pracownikom naukowym a także studentom zasady funkcjonowania transferu poprzez licencjonowanie wypracowanych rozwiązań. Ponad to uczestnicy spotkania będą mogli zapoznać się z formalnymi i prawnymi aspektami prezentowanych rozwiązań. Od niedawna wszystkie uczelnie w Polsce muszą wprowadzać podobne procedury. Wielkopolskie uczelnie w tym procesie wspiera realizowany właśnie projekt Open Code Transfer. Celem jest wypracowanie modelu transferu technologii dla Wielkopolskich Uczelni i jednostek badawczych. Projekt realizowany jest z wykorzystaniem doświadczeń związanych z zastosowaniem kodowania informacji jednostek zaangażowanych w projekt tj.: koordynatora Fundacji Forum Rozwoju Nowoczesnych Technologii oraz partnerów projektu: ETZ Zurich jednej z najlepszych uczelni w Europie i dynamicznej firmy wdrażającej rozwiązania oparte na kodach Pammco. qpcr Na przykładzie ETH Zurich, jednej z najlepszych uczelni w Europie, widać, że

10 tworzenie uczelnianego centrum transferu technologii się opłaca. Od 1996 roku pracownicy ETH Zurich założyli łącznie 215 firm typu spin-off (w tym aż 104 przedsiębiorstwa powstały w latach ). Ilość założonych firm oraz inne działania wspierające komercjalizację wiedzy stanowią ogromną korzyść zarówno dla uczelni macierzystej jak i jej pracowników. Spotkanie odbędzie się 22 lutego 2012 w Sali Senackiej Centrum Kongresowo- Dydaktycznego Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu. Rozpoczęcie planowane jest na godzinę 9.30 PROGRAM V SPOTKANIA OTWARTEGO Z CYKLU KONSULTACJE MODELU OPEN CODE TRANSFER W DNIU 22 LUTEGO 2012 ROKU SALA SENACKA UNIWERSYTETU MEDYCZNEGO IM. KAROLA MARCINKOWSKIEGO W POZNANIU UL. PRZYBYSZEWSKIEGO 7 EFKETYWNY SYSTEM TRANSFERU TECHNOLOGII I JEGO UŻYTKOWNICY Rejestracja uczestników Powitanie uczestników Prof. dr hab. Jacek Wysocki, Rektor Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu Open Code Transfer w pigułce główne założenia modelu dr Zbigniew Krzewiński, dr Krzysztof Kus Uczelniane Centrum Transferu Technologii Uniwersytetu Medycznego jak efektywnie zorganizować transfer technologii na uczelni medycznej z wykorzystaniem mechanizmu licencjonowania dr Zdzisław Podrez Internet i mobile w modelu OCeT wizualizacja on-line działania aplikacji i jej nowe funkcjonalności Paweł Polcyn Przerwa na kawę

11 Użytkownicy OCeT: Na rozdrożu między uniwersytetem i biznesem transfer technologii z perspektywy PostDoca (przykład Uniwersytetu w Pensylwanii) dr Mikołaj Pawlak Użytkownicy OCeT: ocena przydatności aplikacji OCeT z perspektywy pracownika naukowego Uniwersytetu Medycznego dr Jakub Różański Optymalizacja podatkowa transferu technologii w naukach medycznych Krzysztof Budasz Formalne uwarunkowania modelu Open Code Transfer prawo i medycyna Paweł Łączkowski Obiad i dyskusja

12 Świąteczne porządki Wszyscy piszą dziś o humanitarnym traktowaniu karpi czy nielegalnej wycince choinek, a mnie fascynuje coś znacznie bardziej przyziemnego; najbardziej biotechnologiczne ze wszystkich świątecznych zajęć: sprzątanie. Każda szanująca się pani domu chce, aby jej rodzina i goście spędzili Święta w wysprzątanym domu, przepełnionym atmosferą wyjątkowości i chemicznych oparów. Sterylizacja, dezynfekcja i aseptyka, pojęcia tak dobrze znane nam z sal laboratoryjnych, w czasie Świąt królują w naszych domach. Jak wygląda dziś mój pokój? Zapewne tak samo jak wiele innych. W oknie wiszą świeżo wyługowane, jeszcze kilka dni temu wilgotne firanki, wszystkie szafki przetarto płynem zachowującym blask drewna i zapobiegającym ponownemu osiadaniu kurzu, podłogę wypastowano na wysoki połysk. Zapomniałabym o oknach, przecież nie sposób w pełni przeżyć świąt, jeśli nie umyło się ich płynem niezostawiającym smug. Podobnie potraktowana została reszta mieszkania. Oczywiście oprócz łazienki. Dopiero tu zaczęły się popisy środków czyszczących. Inny płyn do zacieków w kabinie prysznicowej, inny do kafelków na ścianach, jeszcze inny do kamienia na baterii, a wszystko to, podane w jakże wygodnej formie butelek ze spryskiwaczem lub sprayów pod ciśnieniem tak, by pochylając się nad podłogą, wanną, doszukując się zacieków w oknach, lepiej wdychało się chlor, amoniak czy inne, jak je producenci mają w zwyczaju określać niejonowe środki powierzchniowo czynne. Takim środkiem jest nawet szare mydło, ale kto by zwykłym mydłem pucował cały dom? Dokładnego składu wszystkich czyszczących specyfików można się jedynie domyślać na przykład po zapachu. Dla dopełnienia całości, po wielkich porządkach pani domu serwuje sobie ogólny peeling, by stary naskórek nie przeszkadzał w pełnieniu dalszych świątecznych obowiązków; w celach regeneracyjnych stosuje zaś okłady, maski i kremy. Po tym wszystkim, co wchłonęły jej płuca, a także dłonie (przecież rękawiczki nosi się w labie, a nie w domu!) odpowiednia dawka parabenów należy się sfatygowanej skórze, by już w pełni mogła cieszyć się świąteczną atmosferą. Nie pozostaje mi nic innego, jak tylko życzyć radosnych, chemicznych Świąt. Może jeszcze tylko toksycznego Nowego Roku. Przecież zabawa sylwestrowa wymaga

13 odpowiedniej oprawy. Marta Danch qpcr Siedemnastolatka konstruuje nowe lekarstwo na raka USD taką nagrodę w konkursie Siemens Competition in Math, Science & Technology odebrała siedemnastoletnia Amerykanka, Angela Zhang. Konkurs jest przeprowadzany od 13 lat, ale tak spektakularnego osiągnięcia jeszcze w nim nie nagrodzono. Angela, urodzona w Cupertino w Kalifornii została nagrodzona za projekt Design of Image-guided, Photo-thermal Controlled Drug Releasing Multifunctional Nanosystem for the Treatment of Cancer Stem Cells.. Stworzone przez nią w ciągu dwóch lat pracy nanocząstki są dostarczane do komórek rakowych z salinomyciną-lekiem przeciwnowotworowym, dodatkowo deponując w nich cząsteczki tlenku żelaza i złota. Pozwala to na śledzenie

14 dynamiki rozwoju guza w badaniach obrazowych i akustycznych. Komisja porównała te wielofunkcyjne cząstki do szwajcarskiego scyzoryka, który jest niewielki, ale łączy w sobie wiele różnych przydatnych funkcji. Miejmy nadzieję, że dalsza kariera Zhang pozwoli jej rozwijać ogromny potencjał. Drugim nagrodzonym w tegorocznej edycji konkursu jest młody komputeromaniak, który złamał kod urządzenia Kinect i zaprogramował dla niego software umożliwiający obrazowanie ruchów osób z protezami, co może pomóc projektantom lepiej dostosowywać sztuczne kończyny do potrzeb ich użytkowników. Źródło: The Atlantic Wire Marzena Pieronkiewicz qpcr

15 Nowe translokacje chromosomowe typowe dla raka piersi W ubiegłym tygodniu ukazała się w Nature Medicine praca naukowców z University of Michigan, w której donoszą o odkryciu nowych rearanżacji chromosomowych obecnych w hormonozależnych rakach piersi. Grupa badaczy z Michigan wykorzystała technikę sekwencjonowania genomowego na platformie Illumina do analizy transkryptomów kilkudziesięciu nowotworów gruczołu piersiowego, w większości o nadekspresji receptorów estrogenowych. Badacze szukali głównie małych zmian, mutacji genowych i zmian na poziomie transkrypcji, było więc zaskoczeniem, że w 5-7% guzów wykryli podobne translokacje chromosomowe, których efektem jest produkcja aktywnych genów fuzyjnych. Partnerami odkrytych fuzji genowych były kinazy MAST (Microtubule-Associated Serine-threonine Kinase)- MAST1 i MAST2 oraz białka szlaku sygnalizacyjnego Notch. Kaskada sygnałów Notch promuje proliferację (mutacje w genie Notch1 są odpowiedzialne np. za progresję pewnych białaczek), zaś kinazy MAST są odpowiedzialne za zmianę architektury szkieletu komórkowego i funkcjonalnie współdziałają ze szlakiem NF-κB, pełniącym ważne funkcje przeciwzapalne i przeciwnowotworowe. Odkrycie to według autorów pozwoli na skuteczniejsze leczenie nowotworów posiadających te translokacje chromosomowe- znalezienie inhibitorów dla nieprawidłowych białek jest kwestią niedalekiej przyszłości. Potencjalnie mogą one wspomóc hormonoterapię, stosowaną obecnie w leczeniu estrogenozależnych guzów piersi. Źródło: GenomeWeb, Nature Medicine Marzena Pieronkiewicz

16 qpcr Dieta pod mikroskopem (II) nakarmić epigenom Powiedzenie czym skorupka za młodu nasiąknie, tym na starość trąci nabiera nowego znaczenia w świetle prac zaprezentowanych na początku sierpnia w trakcie konferencji Era of Hope organizowanej przez Department of Defense Breast Cancer Research Program (BCRP). Z badań przeprowadzonych na gryzoniach wynika, że córki samic, które w trakcie ciąży spożywały większe ilości kwasów tłuszczowych Omega-3 lub związki stanowiące źródło grupy metylowej, z mniejszym prawdopodobieństwem zachorują na raka piersi. Od lat paniom spodziewającym się potomka lekarze zalecają wzbogacenie diety w kwas foliowy. Ten związek, zaliczany do witamin, w organizmie przekształcany jest do tetrahydrofolianu, biorącego udział w reakcjach metylacji i syntezy kwasów nukleinowych. Jest niezbędny komórkom przechodzącym intensywne podziały mitotyczne.

17 Nawet nie zdajemy sobie sprawy, jak dalece to co jemy wpływa na przyszłość następnych pokoleń. Nieprawidłowa dieta w tym trudnym okresie ciąży może wiązać się z wystąpieniem u dziecka astmy, nadciśnienia, choroby wieńcowej, chorób nowotworowych, neurodegeneracyjnych, otyłości, cukrzycy, zespołu metabolicznego, niepłodności Można długo wyliczać. Szacuje się, że niefrasobliwość w doborze diety jest przyczyną 35% nowotworów. Najnowsze badania dowodzą, że ryzyko raka piersi u córki zmniejsza się odwrotnie proporcjonalnie do ilości spożywanych przez matkę w trakcie ciąży kwasów Omega-3 lub składników odżywczych takich jak metionina, cholinia, folian lub witamina B12, będących donorami grup metylowych. Odżywianie w erze omik : nutrigenomika Ochronne działanie tych związków wynika z ich udziału w procesie metylacji genów. Metylacja jest jednym z mechanizmów epigenetycznych, powodujących modyfikację poziomu ekspresji genu, bez wprowadzania zmian w sekwencji nukleotydowej. Polega na przyłączeniu grupy -CH3 pochodzącej z S- adenozynometioniny (SAM) do zasad azotowych nukleotydów przez specyficzne enzymy metylazy DNA. Metylacja elementów regulatorowych genu lub innych fragmentów prowadzi do obniżenia lub całkowitej inaktywacji ich aktywności transkrypcyjnej. Wcześniejsze doświadczenia na myszach pokazały, jak duże znaczenie dla epigenomu dziecka ma dieta matki w czasie pierwszych dni od powstawania nowego życia. Niemetylowany gen agouti u myszy powoduje, że zwierzę ma żółtą sierść, jest otyłe, podatne na zachorowanie na cukrzycę i nowotwory, podczas gdy mysz z identyczną sekwencją nukleotydową, ale metylowanym genem agouti jest ciemnoubarwiona, szczułpła i zdrowa. Potomstwo myszy żółtej, karmionej w trakcie ciąży preparatami bogatymi w donory grupy metylowych było przeważnie szczupłe i zdrowe. Już te doświadczenia pokazują, jak ważnym prenatalnym czynnikiem rozwojowym jest menu matki. Oczywiście toksyny również mają swój udział w kształtowaniu wzoru metylacji. Ksenobiotyki takie jak beznopiren, wchodzący w skład dymu tytoniowego, zwiększają podatność na choroby nawet przez kilka kolejnych pokoleń. Związki negatywnie oddziałujące na układ endokrynowy, jak na przykład fungicyd winklozolina o działaniu anty-androgenowym prowadzą do zmian w komórkach prekursorowych spermy, utrzymujących się co najmniej przez cztery generacje!

18 Kwasy Omega-3 i spółka Wzbogacenie diety w kwasy Omega-3 w trakcie ciąży i laktacji może uchronić pociechę przed chorobą nowotworową wskutek zmian epigenetycznych następujących już w trakcie formowania się płodu. Modyfikacje tego typu mogą trwale wpływać na ekspresję genów, co określa się jako imprinting. Badacze z Marshall University przeprowadzili badania, w których dwie grupy myszy w ciąży karmiono różnymi składnikami. Jedna grupa otrzymywała olej bogaty w kwasy Omega-3, a druga Omega-6. Porównano profile ekspresji komórek sutka u potomstwa i zaobserwowano różnice dotyczące wielu genów związanych z rozwojem nowotworu, w tym dwóch istotnych epigenetycznie markerów. Prace innego zespołu z North Dakota State University zaprezentowane na tym samym spotkaniu dowodzą, że dieta matek bogatsza w lipotropowe składniki odżywcze, tj. metionina, cholina, folian i witamina B12, zwiększa metabolizm metylu, który stymuluje pełen rozwój gruczołu sutkowego, wpływa na epigenetyczny imprinting w komórkach i zmniejsza tym samym ryzyko zachorowania na raka u potomstwa. Badania dotyczyły grupy 45 samic szczurów w ciąży, podzielonej na dwie podgrupy, otrzymujące zwykłe pożywienie i wzbogacone w związki zawierające grupy metylowe. Po działaniu na ich dorosłe potomstwo czynnikiem kancerogennym mierzono częstość wystąpienia, wielkość i objętość guzów. U córek szczurzyc na specjalnej diecie nowotwory, jeżeli już występowały, były zdecydowanie mniejsze i co również ważne nie przerzutowały. Produkty spożywcze zawierające jednocześnie duże ilości kwasów Omega-3, kwasu foliowego i metioniny to przede wszystkim produkty pełnoziarniste, ryby morskie, jaja (które są też dosłownie kopalnią choliny), olej i siemię lniane. Witaminę B12 znajdziemy w mięczakach i cielęcinie. Przyszłe mamy, zwłaszcza te, u których ryzyko zachorowania z punktu widzenia genetyki jest wyższe, mogą więc od samego początku zadbać o zdrowie swoich dzieci w dorosłym życiu, wprowadzając te produkty d9o swojego codziennego jadłospisu. Martyna Franczuk Literatura:

19 F. J. Cisnero, DNA methylation and men infertility [w:] Frontiers in Bioscience 9 (2004), s B. Hanley et al., Metabolic imprinting, programming and epigenetics a review of present priorities and futere opportunities [w:] British Journal of Nutrition vol. 104 (2010), s. S1-S25. J. Tost, DNA Methylation: An Introduction to the Biology and the Disease- Associated Changes of Promising Biomarker [w:] Molecular Biotechnology vol. 44, nr 4 (2009), s EurekAlert! Nauka w Polsce Produkty zawierające najwięcej danych związków zostały wybrane na podstawie informacji zamieszczonych na stronie Self Nutrition Data qpcr

20 Czy prace nad nowymi lekami na raka mogą wyjść poza firmy farmaceutyczne? Na przełomie 2010 i 2011 roku naukowiec Jay E. Bradner wraz z zespołem postanowił udowodnić, że prace nad nowymi lekami na raka mogą wyjść poza laboratoria firm farmaceutycznych, co pozwoli na niesamowitą redukcję czasu trwania etapu przedklinicznego i na ogromną oszczędność środków przeznaczonych na te badania. Co to oznacza dla pacjentów i ich ubezpieczycieli? Tańsze leczenie celowane! A dla firm farmaceutycznych? Zmierzch ery monopolu na drogie specjalistyczne leki, ale także szybsze wdrażanie nowych cząsteczek i dużo mniejsze ryzyko niepowodzenia badań klinicznych. Niniejszy artykuł omawia historię rewolucyjnych wręcz badań nad niskocząsteczkowym inhibitorem białka. Zaczęło się tak: naukowcy z Harvardu obrali sobie za cel badanie bardzo ciekawej grupy białek BRD, odpowiedzialnej za pamięć epigenetyczną komórki. W telegraficznym skrócie, białka te są zaangażowane w tworzeniu specyficznego wzoru acetylacji histonów, który jest jednym z czynników decydujących o wzorcu ekspresji genów w danej tkance. Białka te zawierają tzw. bromodomeny, zakonserwowane ewolucyjnie elementy struktury, które są potencjalnym celem dla cząsteczek terapeutycznych. W założeniu inhibicja białek BRD miała prowadzić do zmiany ekspresji genów w komórkach dzielących się, dzięki czemu zmieniały one cechy agresywnych komórek guza w cechy tkanki nienowotworowej. Najbardziej obiecującym, wręcz modelowym nowotworem dla takiej terapii miał być rzadki rak płaskonabłonkowy z rearanżacją BRD4, który jest niezwykle agresywny i niepodatny na terapię. Cząsteczkę, która idealnie dopasowała się do BRD4 nazwano JQ1, od inicjałów odkrywcy, Juna Qui. Odkrycie to stanowi jednak dopiero początek. Badacze bowiem zrobili coś odmiennego niż zrobiłby każdy szanujący się biochemik: zamiast sprzedać cząsteczkę firmie farmaceutycznej, postanowili ją wypublikować. Aby jednak zrobić to z klasą, postanowili najpierw udowodnić, że ona działa, czyli praktycznie przeprowadzić badania przedkliniczne. Całkowicie non-profit i całkowicie open-source.

21 J. Bradner w swoim wystąpieniu w TED mówi: Mieliśmy coś, czego nie mają szanujące się firmy farmaceutyczne. Mieliśmy przyjaciół w innych laboratoriach. Bostończycy nawiązali zatem współpracę z Uniwersytetem w Oxfordzie, który przeprowadził analizę krystalograficzną białka i inhibitora. Szpital w Brigham dostarczył im komórki nowotworowe do hodowli i eksperymentów ex vivo. Wyniki badań na komórkach były zadziwiające- nowotwór pochodzenia płaskonabłonkowego o owalnych, małych komórkach pod wpływem inhibitora JQ1 zaczął nabierać cech nabłonka płaskiego: komórki tworzyły wypustki i ustawała ich anormalna aktywność podziałowa. Problemem dla badaczy okazał się brak modelu zwierzęcego dla tego nowotworu. Oczywiście badania na ludziach nie wchodziły w grę, ale dzięki zgodzie pewnego strażaka, chorego właśnie na BRD4-zależny nowotwór płuca, udało się pozyskać kolejne komórki nowotworowe z jego płynu opłucnowego- tym razem zajęli się nimi badacze z Centrum Obrazowania z powrotem na Harvardzie. Wszczepili komórki nowotworowe myszom, a wyrosłe guzy stały się przedmiotem badań in vivo. Obecnie badania na zwierzętach zakończyły się pełnym sukcesem- każde zwierzę poddane terapii utrzymywało remisję choroby, zaś wszystkie nieleczone- szybko umierały. Praca, w której naukowcy zdradzają każdy sobie znany sekret na temat JQ1 i jego walorów leczniczych, ukazała się w grudniu 2010 roku w Nature. Do dnia dzisiejszego laboratorium Bradnera rozesłało inhibitor do 70 jednostek badawczych w USA i Europie w nadziei, że na jego podstawie uda się szybko opracować bezpieczne i skuteczne cząsteczki terapeutyczne nie tylko dla nowotworów BRD4-zależnych, ale także dla innych rodzajów raka. Są już efekty, z całego świata zaczęły napływać doniesienia, że inhibitory bromodomenowe są skuteczne w walce z innymi neoplazjami, na przykład białaczkami szpikowymi i szpiczakiem mnogim. Bradner spuentował swoje wystąpienie w TED następująco: Nasze doświadczenia tu na Harvardzie pokazują, że środowisko akademickie ma zasoby i możliwości, by uczestniczyć w badaniach klinicznych, szczególnie na ich najwcześniejszym, najbardziej mozolnym i najbardziej wymagającym podejścia naukowego etapie. Centra akademickie mają zdolność szybkich adaptacji, mają ogromną motywację i pełnych zaangażowania pracowników i to daje im przewagę.

22 Źródło: Nature TEDx Boston Marzena Pieronkiewicz qpcr XV Gliwickie Spotkania Naukowe już za nami Po kilku latach studiów na Politechnice Śląskiej, w końcu dałam się namówić na udział w Gliwickich Spotkaniach Naukowych organizowanych już po raz piętnasty przez wykładowców i studentów Politechniki Śląskiej oraz pracowników gliwickiego oddziału Centrum Onkologii. Czy było warto? Jak co roku na GSN zostali zaproszeni wykładowcy z uczelni na całym świecie. Tym razem pojawili się przedstawiciele między innymi z Quebecu, Orleanu, Barcelony, Pragi, Heidelbergu i wielu innych. Oczywiście Politechnika Gliwicka również miała swoje liczne przedstawicielstwo, tak wśród prelegentów, jak i

23 samych uczestników. Program piętnastych jubileuszowych Spotkań podzielony był na trzy sesje omawiające zagadnienia mechanizmów metastazy, regulacji poziomów ekspresji genów i skutków radioterapii. Niezwykle ciekawym rozwiązaniem organizacyjnym było prowadzenie konkretnej sesji przez jednego z występujących w niej prelegentów i nie zawsze byli to pracownicy Politechniki Śląskiej. Dodatkowo, poza salą wykładową, toczył się konkurs na najlepszy poster. Wyniki konkursu są dostępne na stronie GSNu. Ja w tym miejscu pozwolę sobie na zaprezentowanie nieoficjalnego zwycięzcy wybranego przez studentów. Posteru, który swoją szatą graficzną i dokładnością zachwycił wszystkich, jednak z powodu współautorstwa jednego z członków komisji, nie mógł startować w konkursie. Można by się rozwodzić nad wartością merytoryczną wykładów, nad umiejętnościami lingwistycznymi prelegentów (obowiązującym na GSN językiem jest angielski) nad ilością poruszanych tematów i nad wieloma innymi aspektami, które podczas GSN stoją na wysokim poziomie. Jednak dla studenta, który dopiero wchodzi w świat naukowy, zdecydowanie bardziej istotna jest możliwość swobodnej dyskusji z doświadczonymi naukowcami. Podczas przerw jak i sesji posterowej można było podejść do dowolnej osoby i porozmawiać o faktycznym temacie jej zainteresowań, który nierzadko różni się od tego, co zmuszona jest wykładać na uczelni. Nie będę odosobniona w opinii, że to nie żmudne laboratoria, czy usypiające wykłady, tylko właśnie taki niezobowiązujący, bezpośredni kontakt z nauką, jest w stanie zainteresować nią studenta.

24 qpcr Marta Danch