Science cikkei

Nanotechnológia a neurológiában

Új kutatási területet nyitnak a neurológiában a Harvard Egyetem kutatói által kidolgozott nanovezetékek. A szilikonszálak az emlősök axonjai és dendritjei közötti sejtkapcsolatok feltérképezésében, stimulációjában és gátlásában játszhatnak szerepet. Elsőként számolhatunk be nanoelektromos eszközök és emlős idegsejtek között kialakuló mesterséges szinapszisokról – nyilatkozta Charles M. Lieber, a Harvard Egyetem kémiaprofesszora. A fejlesztést az ultrafinom szilikonszálak és az axonok, illetve dendritek közötti méretbeli hasonlóság ösztönözte. Így egyetlen axon vezetőképességét 50 különböző ponton tudták mérni és befolyásolni.

Összesen 189 olyan gént írt le egy amerikai munkacsoport, amelynek szerep juthat az emlőrák és a vastagbélrák karcinogenezisében. Közülük eddig csak néhányat hoztak összefüggésbe a daganatképződéssel (például a p53 szuppresszor gént). Az érintett gének között magas azok aránya, amelyek a sejtadhézióban és a transzkripcióban játszanak szerepet, ami új mechanizmusokra világíthat rá a rákképződésnél – illetve arra is rámutat, hogy a karcinogenezis összetettebb jelenség, mint jelenleg gondoljuk.A fehérjekódoló régiók szekvenciájának elemzése szerint ebben a kétféle daganatszövetben több mint 800 ezer mutáció van. A funkcionális eltéréseket nem okozó variánsok tették ki ezek 99,9 százalékát. Az átlagos vastagbél- vagy emlőrákos mintában 93 mutáció van jelen; ezek közül legalább 11 biztosan szerepet játszik a rák kialakulásában.

A csont- és zsírszövet közötti egyensúly felborulása következtében kialakuló kórképek, például a csontritkulás vagy a gyermekkori elhízás megelőzésében nyithat új fejezetet a most azonosított gén, amely a számos sejtféleséggé differenciálódni képes felnőtt csontvelői (mesenchymalis) őssejtek csont-, illetve zsírsejtté alakulását szabályozza. A Massachusetts Institute of Technology kutatói által felfedezett TAZ nevű gén olyan fehérjét kódol, amely ezen őssejtekben aktiválja a csontsejtté, és egyidejűleg gátolja a zsírsejtté alakulásért felelős géneket.

A gén szerepét kétféleképpen igazolták. Egy-két sejtes zebrahalembriók TAZ génjének kifejeződését rövid RNS-szakaszokkal gátolva, az embriókban egyáltalán nem fejlődött ki csont, és nyolcnapos korukra elhaltak. A sejtkultúrában tenyésztett TAZ-hiányos csontvelői őssejtek pedig zsírsejtekké alakultak. A kutatók jó néhány terápiás lehetőséget is vázoltak. Így például a TAZ gén működését fokozó gyógyszer a csontképzés elősegítése révén a csontritkulás kezelésében jelentene előrelépést, másfelől egy ugyanilyen hatásmechanizmusú szer a zsírsejtképződés visszaszorítása révén a gyermekkori elhízás megelőzésére is alkalmas lehet. Ha pedig sikerülne izolálni ezeket a mesenchymalis őssejteket a csontvelőből, akár csonttöréseket is lehetne velük gyógyítani.