La lumière pour dépister ou combattre le cancer.

lls in a glioma cell line, a model of a highly aggressive type of brain cancer. They identified a subpopulation of glioma stem cells, which, unlike most glioma cells, did not accumulate substantial amounts of fluorescent product during photodynamic detection. When transplanted into immunosuppressed mice, these low-fluorescence stem cells rapidly formed tumors, whereas high-fluorescence stem cells did not.

"This is a clear problem for photodynamic detection," corresponding author Tetsuya Taga says. "The cells that escape detection are the ones that, if not removed, are the most likely to result in treatment failing and a tumor recurring. By increasing fluorescence in these cells, we could substantially improve the success of fluorescence detection and tumor removal."

The researchers went on to investigate possible mechanisms for, and solutions to, low fluorescence levels. Iron is required to break down the fluorescent material in cells, so they explored chelating iron (binding it to prevent it from participating in this process).

"We were able to boost fluorescence accumulation in the highly tumorigenic low-fluorescence glioma stem cell subpopulation using a clinically approved iron chelator," co-corresponding author Kouichi Tabu says. "This is particularly exciting because it means this new method has potential to rapidly translate to clinical practice."

Further investigation of the metabolic pathway that breaks down the fluorescent material revealed a gene, heme oxygenase-1 (HO-1), that may be responsible for the differences in fluorescence. Targeting HO-1 is therefore another potential approach to improving photodynamic detection in human glial cell cancers.

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La détection et la thérapie photodynamiques ont récemment émergé comme une approche prometteuse pour diagnostiquer et traiter le cancer. Avec ce processus, les patients reçoivent un produit chimique métabolisé spécifiquement dans les cellules tumorales de sorte qu'elles deviennent fluorescentes, permettant l'identification visuelle et l'élimination chirurgicale de la tumeur.

L'élimination complète de toutes les cellules cancéreuses est cruciale, car toutes les cellules résiduelles peuvent provoquer une récurrence tumorale. Cependant, les tumeurs sont constituées d'une variété de types de cellules différentes, et il n'est pas clair si la détection photodynamique les identifie toutes. Les cellules souches cancéreuses, un type de cellule auto-renouvelable trouvée dans les tumeurs, présentent un intérêt particulier car elles sont le principal type cellulaire responsable de la progression de la tumeur et de la résistance à la chimiothérapie et à la radiothérapie et donc une cause majeure de récidive tumorale après traitement. L'évaluation et l'optimisation de la détection photodynamique pour la détection des cellules souches cancéreuses est essentielle au succès de l'approche.

Dans une nouvelle étude publiée dans Scientific Reports, les chercheurs de l'Université médicale et dentaire de Tokyo (TMDU) ont étudié la détection photodynamique de cellules souches cancéreuses dans une lignée cellulaire de gliome, un modèle d'un type de cancer du très agressif. Ils ont identifié une sous-population de cellules souches du gliome qui, contrairement à la plupart des cellules de gliome, n'a pas accumulé de quantités importantes de produits fluorescents pendant la détection photodynamique. Lorsqu'ils ont été transplantés dans des souris immunodéprimées, ces cellules souches à faible fluorescence ont rapidement formé des tumeurs, alors que les cellules souches à haute fluorescence ne l'ont pas fait.

"C'est un problème clair pour la détection photodynamique", dit l'auteur correspondant Tetsuya Taga. "Les cellules qui échappent à la détection sont celles qui, si elles ne sont pas éliminées, sont les plus susceptibles d'entraîner un échec du traitement et une tumeur récurrente. En augmentant la fluorescence dans ces cellules, nous pourrions améliorer considérablement le succès de la détection de fluorescence et de l'élimination de la tumeur".

Les chercheurs ont ensuite étudié les mécanismes et les solutions possibles aux faibles niveaux de fluorescence. Le fer est nécessaire pour décomposer le matériau fluorescent dans les cellules, donc ils ont exploré le fer chélatant (le liant pour l'empêcher de participer à ce processus).

"Nous avons pu stimuler l'accumulation de fluorescence dans la sous-population de cellules souches de gliome à faible fluorescence tumorigène à l'aide d'un chélateur de fer cliniquement approuvé", a déclaré l'auteur co-correspondant Kouichi Tabu. «C'est particulièrement excitant car cela signifie que cette nouvelle méthode a le potentiel de se traduire rapidement par une pratique clinique».

Une étude plus approfondie de la voie métabolique qui décompose le matériau fluorescent révèle un gène, l'hémi-oxygénase-1 (HO-1), qui peut être responsable des différences de fluorescence. Le ciblage de HO-1 est donc une autre approche potentielle pour améliorer la détection photodynamique dans les cancers des cellules gliales humaines.

Sunlight allows us to make vitamin D, credited with healthier living, but a surprise research finding could reveal another powerful benefit of getting some sun.

Georgetown University Medical Center researchers have found that sunlight, through a mechanism separate than vitamin D production, energizes T cells that play a central role in human immunity.

Their findings, published today in Scientific Reports, suggest how the skin, the body's largest organ, stays alert to the many microbes that can nest there.

"We all know sunlight provides vitamin D, which is suggested to have an impact on immunity, among other things. But what we found is a completely separate role of sunlight on immunity," says the study's senior investigator, Gerard Ahern, PhD, associate professor in the Georgetown's Department of Pharmacology and Physiology. "Some of the roles attributed to vitamin D on immunity may be due to this new mechanism."

They specifically found that low levels of blue light, found in sun rays, makes T cells move faster -- marking the first reported human cell responding to sunlight by speeding its pace.

"T cells, whether they are helper or killer, need to move to do their work, which is to get to the site of an infection and orchestrate a response," Ahern says. "This study shows that sunlight directly activates key immune cells by increasing their movement."

Ahern also added that while production of vitamin D required UV light, which can promote skin cancer and melanoma, blue light from the sun, as well as from special lamps, is safer.

And while the human and T cells they studied in the laboratory were not specifically skin T cells -- they were isolated from mouse cell culture and from human blood -- the skin has a large share of T cells in humans, he says, approximately twice the number circulating in the blood.

"We know that blue light can reach the dermis, the second layer of the skin, and that those T cells can move throughout the body," he says.

The researchers further decoded how blue light makes T cells move more by tracing the molecular pathway activated by the light.

What drove the motility response in T cells was synthesis of hydrogen peroxide, which then activated a signaling pathway that increases T cell movement. Hydrogen peroxide is a compound that white blood cells release when they sense an infection in order to kill bacteria and to "call" T cells and other immune cells to mount an immune response.

"We found that sunlight makes hydrogen peroxide in T cells, which makes the cells move. And we know that an immune response also uses hydrogen peroxide to make T cells move to the damage," Ahern says. "This all fits together."

Ahern says there is much work to do to understand the impact of these findings, but he suggests that if blue light T cell activation has only beneficial responses, it might make sense to offer patients blue light therapy to boost their immunity.

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La lumière du soleil nous permet de faire de la vitamine D, crédité d'une vie plus saine, mais une recherche surprise pourrait révéler un autre avantage puissant venant du fait d'obtenir un peu de soleil.

Georgetown University Medical Center chercheurs ont constaté que la lumière du soleil, grâce à un mécanisme distinct de la production de vitamine D, dynamise les cellules T qui jouent un rôle central dans l'immunité humaine.

Leurs conclusions, publiées aujourd'hui dans Scientific Reports, suggèrent comment la peau, le plus grand organe du corps, reste à l'affût des nombreux microbes qui peuvent y nicher.

«Nous savons tous que la lumière du soleil fournit de la vitamine D, ce qui est suggéré avoir un impact sur l'immunité, entre autres choses.Mais ce que nous avons trouvé est un rôle complètement distinct de la lumière solaire sur l'immunité», dit Gérard Ahern, Professeur au Département de Pharmacologie et Physiologie de Georgetown. "Certains des rôles attribués à la vitamine D sur l'immunité sont peut être due à ce nouveau mécanisme."

Ils ont constaté spécifiquement que les faibles niveaux de lumière bleue, trouvés dans les rayons du soleil, fait que les cellules T se déplacent plus rapidement - marquant la première cellule humaine signalée répondant à la lumière du soleil en accélérant son rythme.

"Les lymphocytes T, qu'ils agissent en assistant ou en tueur, doivent se déplacer pour faire leur travail, c'est-à-dire se rendre au site d'une infection et orchestrer une réponse", dit Ahern. "Cette étude montre que la lumière du soleil active directement les principales cellules immunitaires en augmentant leur mouvement."

Ahern a également ajouté que, si la production de vitamine D nécessite une lumière UV, qui peut favoriser le cancer de la peau et le mélanome, la lumière bleue du soleil, ainsi que les lampes spéciales, sont plus sûres.

Et tandis que les cellules T et les cellules humaines qu'ils ont étudié dans le laboratoire ne sont pas spécifiquement les cellules T de la peau - elles ont été isolés à partir de la culture cellulaire de souris et de sang humain - la peau a une grande part de cellules T chez les humains, dit-il, environ deux fois Le nombre circulant dans le sang.

«Nous savons que la lumière bleue peut atteindre le derme, la deuxième couche de la peau, et que ces cellules T peuvent se déplacer dans tout le corps», dit-il.

Les chercheurs ont en outre décodé comment la lumière bleue fait que les cellules T se déplacent plus en traçant la voie moléculaire activée par la lumière.

Ce qui a conduit à la réponse de motilité dans les cellules T a été la synthèse de peroxyde d'hydrogène, qui a ensuite activé une voie de signalisation qui augmente le mouvement des cellules T. Le peroxyde d'hydrogène est un composé que les globules blancs libèrent quand ils sentent une infection afin de tuer les bactéries et d'appeler les cellules T et autres cellules immunitaires pour monter une réponse immunitaire.

«Nous avons constaté que la lumière du soleil fait du peroxyde d'hydrogène dans les cellules T, ce qui fait bouger les cellules. Et nous savons qu'une réponse immunitaire utilise également le peroxyde d'hydrogène pour faire que les cellules T se déplacent vers les dommages», dit Ahern. "Tout cela s'intègre."

Ahern dit qu'il ya beaucoup de travail à faire pour comprendre l'impact de ces résultats, mais il suggère que si l'activation des cellules T de lumière bleue n'a que des réponses bénéfiques, il pourrait être judicieux d'offrir aux patients une thérapie de lumière bleue pour renforcer leur immunité.

La lumière pourrait bientôt être davantage utilisée comme méthode de dépistage du cancer de l'intestin.

C’est ce qu’ont soutenu des chercheurs de la Queen's University de Belfast à la British Pharmaceutical Conference (BPC) qui se déroule jusqu’à demain à Manchester au nord-ouest de l'Angleterre.

Un nouveau médicament photosensible

Si la technique connue sous le nom de «diagnostic photodynamique» est déjà utilisée dans le combat contre le cancer, les chercheurs irlandais ont mis au point un médicament qui, une fois injecté dans le corps, attire les cellules cancéreuses. Lorsqu’une lumière bleue est appliquée dans la région investiguée, elle active le médicament. Les cellules anormales deviennent alors rouges.

Le nouveau médicament mis au point par les chercheurs rendrait plus facile l'identification des tissus anormaux dans l’intestin. Jusqu'à présent, pour diagnostiquer les cellules cancéreuses logées dans le côlon et le rectum, un médicament doit être injecté dans le sang par voie intraveineuse. Les patients sont sujets à des effets secondaires tels que des nausées, des vomissements et des changements de la tension artérielle. Ceux-ci peuvent également être brûlés plus facilement en s’exposant au soleil.

L’action du nouveau médicament photosensible

Ce que les chercheurs de l'Université Queen's à Belfast ont réussi à développer, c’est un médicament qui agit directement dans le côlon, en évitant les effets secondaires.

«Notre objectif à long terme est de développer un comprimé qui peut être administré par voie orale avant le test de diagnostic, donc il n'y aurait plus de nécessité pour le patient d'avoir une injection de médicament», a déclaré le chercheur principal, le docteur Ryan Donnelly, professeur de pharmacie, à la Queen's University dans un communiqué conjoint de la Royal Pharmaceutical Society of Great Britain et de la British Pharmaceutical Conference.

«Cela a le potentiel d'accroître le succès d'un diagnostic précoce de cancer de l'intestin, ce qui peut être vital pour ces patients», a-t-il ajouté.