پروب پپتیدی برای بررسی وضعیت تنش فیبرهای فیبرونکتینی در سرطان
✅ تغییرات ماتریکس خارج سلولی (ECM) همراه با تغییرات پاتولوژیکی بافت است، اما ارتباط بین سلول و ماتریکس خارج سلولی که این فرآیند را پیش می‌برد به دلیل عدم وجود دستگاه‌های لازم برای شناسایی نیروها و فشارهای مکانیکی هنوز نامشخص است. در ادامه نانوپروبی معرفی می‌شود که فشارهای مکانیکی رشته‌های فیبرونکتینی (Fn) را بر اساس اتصال فیبررونکتین باکتریایی به پپتید FnBPA5 در بافت محاسبه کند.
? علیرغم پیشرفت‌های عمده در درک چگونگی عملکرد پروتئین‌ها به عنوان سوئیچ‌های مکانیکی-شیمیایی و چگونگی تنظیم سرنوشت آن‌ها توسط سلول‌ها، دانش ما در حوزه بیومکانیکی بافت‌ها تحت شرایط هموستازی و در تحولات پاتولوژیکی هنوز ناکافی است.
? با وجود اینکه امروزه یک جعبه ابزار بزرگ از تکنولوژی‌ها برای اندازه‌گیری نیروها و فشارهای مکانیکی در سطح سلولی و مولکولی در دسترس است، اما مشکل اصلی چگونگی مرتبط ساختن این یافته‌ها با سطح بافت است، زیرا امروزه پروبی که برای اندازه‌گیری نیروها یا فشارهای مکانیکی ناشی از نیروهای موجود در بافت‌ها به صورت in vivo و در شرایط هموستازی به کار رود وجود ندارد.
? فقدان چنین پروبی توصیف چگونگی اثر حالت‌های تنشی بر روی روابط ساختاری-عملکردی پروتئین‌های ماتریکس خارج سلولی و در نهایت تنظیم رشد، بازسازی، هموستازی یا پیشرفت بیماری را غیرممکن می‌سازد.
? برای سرطان و بیماری‌های فیبروتیک، تغییر نیروهای سلولی، تغییر در ترکیب ECM، ایجاد پیوندهای متقاطع (crosslinking) و در نتیجه افزایش سختی بافت ثبت شده است اما هنوز چگونگی ارتباط سلول و ECM ناشناخته است.
? فیبرونکتین یکی از غنی‌ترین پروتئین‌های ECM با جایگاه‌های اتصال فراوان برای دیگر پروتئین‌های ECM، فاکتورهای رشد و سلول‌ها است. این پروتئین در سرطان، درمان زخم‌ها و التهاب افزایش بیان پیدا می‌کند و به عنوان بیومارکر در تشخیص متاستاز در انواع بسیاری از سرطان‌ها به کار می‌رود.
?با وجود اینکه ارتباط بین ساختار و عملکرد فیبرونکتین‌ها گزارش شده است اما تعداد جایگاه‌های اتصال آن از جمله جایگاه‌های اتصال فاکتورهای رشد که با تنش‌های مکانیکی عمل‌کننده روی رشته‌های فیبرونکتین تنظیم می‌شوند هنوز ناشناخته است.
? کشش رشته‌های ECM به اعمال نیروهای سلولی بر روی رشته‌های فیبرونکتین و همچنین به ترکیب ECM بستگی دارد. اگرچه تمرکز این بررسی بر روی سرطان است اما دسترسی به پروب‌های حساس به تغییرات مکانیکی برای پی بردن به چگونگی روند رشد بافت و بازسازی آن از ابتدای فرآیند تا بهبود زخم مهم است.
? در این بررسی پروب‌های پپتیدی طراحی شده‌اند تا وضعیت کششی رشته‌های ECM رادر بافت تشخیص دهد.
? در سال ۲۰۰۱ پروب مولکولی معرفی شد که کشش مکانیکی رشته‌های فیبرونکتین را بر پایه انتقال انرژی رزونانس فلورسانس (FRET) محاسبه می‌کرد، اما محاسبه نسبت Fn-FRET در بافت بسیار پیچیده‌تر از مطالعات آزمایشگاهی کشت سلول است. در عوض، پپتیدهای متصل به فیبرونکتین‌های باکتریایی استفاده شدند تا فیبرونکتین‌های کشیده شده نسبت به کشیده نشده را در in vivo تشخیص دهند.
? ترجمه: ریحانه خالقی
✅ عضویت در زیست فن پزشکی مولکولی
