Uzupełnienie wiedzy z zakresu obrazowania molekularnego
Proteazy to klasa enzymów, które są często regulowane w górę w przypadku stanu chorobowego. Ich zdolność do rozszczepiania białek oraz silna ekspresja i aktywność katalityczna mogą zostać wykorzystane do celów obrazowania diagnostycznego. Stworzenie specyficznych sond, które byłyby aktywowane w obecności proteaz, było głównym celem finansowanego przez UE projektu LIVIMODE ("Light-based functional in vivo monitoring of diseases related enzymes"). Te selektywne, inteligentne sondy do obrazowania miałyby umożliwić wizualizację i analizę powiązanych z chorobami procesów molekularnych. Oprócz obrazowania diagnostycznego sondy mogłyby znaleźć zastosowanie w monitorowaniu postępu chorób i ocenie skuteczności środków leczniczych. Uzyskano ponad 60 sond dla łącznie 11 proteaz, w tym katepsyn i metaloproteinaz macierzy zewnątrzkomórkowej (MMP). Sondy te połączono z różnymi polimerami (poliglutaminianów i poligliceroli dendrytycznych) lub lipidami. Powinno to umożliwić lepsze osadzanie oraz uniknięcie usuwania z miejsca docelowego ze względu na zwiększoną aktywność proteaz. Rozwiązanie oparto przede wszystkim na zasadach fluorescencyjnego rezonansowego transferu energii. Barwnik fluorescencyjny użyty dla poszczególnych sond wybrano starannie pod kątem danego zastosowania. Jednym z najważniejszych osiągnięć badania było zbudowanie i wykorzystanie sondy wykrywającej MMP-13, kolagenazę kojarzoną ze chorobą zwyrodnieniową stawów. Zastosowanie jej w modelu mysim choroby potwierdziło możliwość używania tego rodzaju sond do monitorowania skuteczności leczniczej inhibitora MMP-13 in vivo. Na podobnej zasadzie, nowe sondy opracowane dla proteaz, takich jak katepsyny i FAP, dały bardzo obiecujące wyniki jeśli chodzi o nieinwazyjne obrazowanie diagnostyczne chorób nowotworowych. Zbudowano także podwójne sondy, łączące obrazowanie optyczne i obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego, co otwiera nowe możliwości udoskonalenia metod diagnostycznych. Biorąc pod uwagę ograniczenia istniejących technologii obrazowana, sondy LIVIMODE stanowią innowacyjną metodę do nieinwazyjnego monitorowania procesów molekularnych in vivo.
