Ya sea que estén sanas o enfermas, las células humanas exhiben comportamientos y procesos que están dictados en gran medida por las moléculas del factor de crecimiento, que se unen a los receptores en las células. Por ejemplo, los factores de crecimiento le dicen a las células que se dividan, se muevan y cuándo morir: unproceso conocido como apoptosis.
Cuando los niveles de factor de crecimiento son demasiado altos o demasiado bajos, o cuando las células responden de manera irregular a sus direcciones, pueden producirse muchas enfermedades, incluido el cáncer. "Se cree que las células responden a factores de crecimiento a niveles extremos de sensibilidad", dijo la Universidad deIllinois en el profesor asociado de bioingeniería Urbana-Champaign, Andrew Smith, "por ejemplo, una sola molécula dará como resultado un cambio importante en el comportamiento celular".
en un artículo reciente publicado en Comunicaciones de la naturaleza Smith informó la invención de una nueva plataforma tecnológica que cuenta digitalmente, por primera vez, la cantidad de factor de crecimiento que ingresa a una célula individual. Antes de esto, los investigadores dedujeron la unión del factor de crecimiento en función de cómo respondían las células receptoras cuando elSe introdujeron moléculas de factor de crecimiento.
"Mostramos las primeras relaciones directas de causa y efecto de los factores de crecimiento en células individuales", dijo. "Esperamos que los resultados conduzcan a una nueva comprensión de la señalización celular, cómo las células responden a los medicamentos y por qué las poblaciones celularesvolverse resistente a las drogas, particularmente hacia tratamientos mejorados para el cáncer "
La plataforma tecnológica de Smith marca cada factor de crecimiento con un único punto cuántico fluorescente infrarrojo de ingeniería 10 nanómetros, que luego se puede ver usando un microscopio tridimensional. En su estudio, contaron cuántas moléculas de factor de crecimiento epidérmico EGF se unierona células humanas de cáncer de seno triple negativo que fueron previamente modeladas en superficies similares a islas.
Las moléculas de EGF típicamente señalan la división celular y conducen al crecimiento de tejidos. Numerosos cánceres tienen mutaciones en sus receptores de EGF.
"Utilizamos puntos cuánticos como sonda fluorescente porque emiten mucha más luz en comparación con otras sondas fluorescentes convencionales como los tintes orgánicos, y podemos ajustar sus longitudes de onda cambiando su composición química", dijo Phuong Le, estudiante de doctorado de Bioingeniería.autor principal del artículo: "En nuestro estudio, demostramos que los puntos cuánticos que emiten luz en la longitud de onda del infrarrojo cercano permitieron el recuento más preciso de los factores de crecimiento que se unen a las células".
Según Le, el equipo también trató las células de cáncer de mama con EGF marcado con puntos cuánticos en ausencia y presencia de medicamentos farmacéuticos que inhiben la señalización de EGF en las células. "Encontramos que la cantidad de unión de EGF es inversamente proporcional a la eficacia del medicamento", Dijo Le." Este hallazgo es significativo ya que significa que las moléculas de señalización presentes en el tumor de las células cancerosas, un lugar donde las moléculas de señalización a menudo están mal reguladas, pueden mejorar la resistencia de las células cancerosas a los agentes farmacéuticos ".
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Materiales proporcionado por Facultad de Ingeniería de la Universidad de Illinois . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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