Kunstigt slim identificerer link til tumordannelse

Det komplicerer billedet, og genetiske faktorer alene bestemmer ikke mucins sammensætning. Kost- og miljøfaktorer kan også påvirke, hvilke sukkerarter der bliver knyttet til disse proteiner. Slimsammensætningen kan således variere betydeligt fra person til person, fra dag til dag og fra væv til væv, hvilket alt sammen gør det vanskeligt at identificere de biologiske virkninger af en given mucin.

For at studere mucins egenskaber kan forskere indsamle slim fra dyr på slagterier, siger Kramer. "Men i sidste ende er det ret arbejdskrævende og svært at rense. Og i processen med at høste bliver de klæbrige, slimede egenskaber normalt forstyrret."

Som et alternativ kan muciner købes på hylden, forklarer Kramer. Men fordi batch-til-batch-variabilitet kan føre til problemer med eksperimentel reproducerbarhed, er der behov for metoder til pålideligt at producere syntetiske muciner i skala og til en rimelig pris.

I mangel af en simpel genetisk metode til at producere individuelle muciner, kombinerede Kramers laboratorium syntetisk kemi og bakterielle enzymer for at generere kernepolypeptiderne og derefter selektivt tilføje sukker for at skabe unikke syntetiske muciner.

Dette giver forskerne mulighed for at teste de fysiske, kemiske og biologiske egenskaber af individuelle typer af mucinmolekyler og identificere virkningen af ​​at ændre individuelle sukkerarter eller proteinsekvenser.

Kramer anvender sammen med samarbejdspartneren Jody Rosenblatts laboratorium ved King's College London sit holds muciner på spørgsmål om kræftbiologi. Især undersøger forskerne mucins indflydelse på de tidligste stadier af tumordannelse.

Tidligere undersøgelser i andre laboratorier har vist, at muciner indlejret i overfladen af ​​kræftceller fremmer metastaser, spredning af kræft til andre væv i kroppen. Disse muciner kan også hjælpe kræftcellerne med at undgå immunsystemets forsvar ved at blokere immuncelleaktivering.

"Vi bygger syntetiske muciner for at forstå, hvordan de kemiske aspekter af disse proteiner påvirker kræftcellernes adfærd," forklarer Kramer. "Det har ikke været muligt at studere disse ting før, fordi vi ikke kan kontrollere muciners molekylære egenskaber ved hjælp af traditionelle genetiske og biokemiske metoder."

Normalt, efterhånden som ikke-cancerøse epitelceller vokser, stimler de sammen, og nogle bliver elimineret fra epitellaget for at opretholde en konsistent og stabil vævsstruktur. Da Kramers team konstruerede cellerne til at have en omfangsrig mucinrig overflade, der ligner kræftcellernes, stoppede cellerne med at ekstrudere normalt og hobede sig op og dannede, hvad der lignede starten på tumorer.