Диагностика на крови

На пороге новый прогрессивный метод обследования организма. Фото Reuters

Вопросы крови самые сложные, говорил герой известного романа Михаила Булгакова. Сейчас трудно представить, что всего лишь треть века назад биохимики не могли определить разницу между здоровой и опухолевой тканью. А ведь немец О. Варбург еще в 1931 году получил Нобелевскую премию за свое открытие того факта, что опухоли более «закислены» по сравнению с нормой.

Сегодня ситуация в связи со все более широким внедрением нанотехнологий несколько иная, особенно если учесть зарождение тераностики, которая призвана не только осуществлять терапию опухоли, но и ее диагностику. Достигается это благодаря соединению флуоресцентных меток с маркерами трансформированных клеток. Маркеры чаще всего представляют аномальные протеины, чрезмерная активность которых дает клеткам злокачественных опухолей «преимущества» над здоровыми. Например, в росте и потреблении питательных веществ.

Журнал Clinical Chemistry опубликовал статью сотрудников Ракового института Нью-Йоркского университета и Исследовательского института в Хьюстоне, которые разработали чрезвычайно чувствительный диагностический метод определения небольших скоплений клеток рака молочной железы, локализующихся вблизи мелких кровеносных сосудов. Стремление вечно «голодных» клеток опухоли быть ближе к кровеносным сосудам, из полости которых они получают необходимое питание, и выдает геномных «трансформеров».

Дело в том, что помимо опухолевых «сигнатур» в виде больших белков в раковых клетках синтезируются и характерные для них «осколки» протеиновых молекул (пептиды). Пептиды образуются под действием фермента, и появление в крови продуктов расщепления онкобелков «выдает» опухоль на самых ранних стадиях ее развития, что крайне важно для диагностики онкологий. Новый метод был успешно опробован не только на мышах, но и на ограниченном числе пациентов, согласившихся сдать кровь и участвовать в испытаниях.

Естественно, что нарастание уровня пептидов – прекрасный индикатор прогресса в развитии опухоли. В 2014 году предполагается получить разрешение на проведение широкомасштабных клинических испытаний. Разработчики надеются, что их диагностикум будет стоить не дороже 10 долл., что сравнимо с тестом на беременность. Действие фермента связано с известной модификацией только что синтезированных протеинов. Новая диагностическая технология сочетает в себе достижения нанотехнологий и повышенную чувствительность масс-спектрометрии.

Теперь вот еще более чувствительный метод «подкрепили» достаточно мощным компьютером, что и позволило увидеть в крови увеличение уровня указанных пептидов. С их помощью впервые удалось проследить стадии развития опухоли груди, что и поныне делается на глазок без столь привычной сегодня оцифровки, то есть без количественной оценки процесса.

Фермент отщепляет от онкопротеинов шесть пептидов, которые были выделены путем пропускания сыворотки крови сквозь кремниевый чип с порами, диаметр которых не превышает 4 нанометров (нм). Уровень всех шести пептидов, выделенных из крови пациенток с диагностированными опухолями молочной железы, оказался по сравнению с кровью здоровых женщин повышенным. Указанный уровень оказывается информативным при наличии ничтожно малых узелков с диаметром клеточных глобул не более 2 см.

Предложенный метод представляет собой существенный прогресс по сравнению со сложившейся практикой, когда женщинам до 40 лет предлагается проходить 

медобследование каждые три года, а после 40 – каждый год для оценки возможного риска развития опухолевого процесса. В последнем случае женщины проходят процедуру маммографии, о ценности которой спорят на протяжении последних 20 лет.

У нового диагностического подхода, однако, выявился определенный недостаток, заключающийся в падении активности фермента к концу второго месяца развития перевитой опухоли. Авторы пытаются выяснить природу феномена, предполагая, что это вполне естественное колебание активности белка. Возможно, что это как-то связано с тем, что опухоль человека развивается в ином организме.

В самом принципе диагностики заболевания по крови и надежности созданной ими кремниевой «платформы» ученые не сомневаются. Но исследователи согласны, что следует искать и другие надежные маркеры злокачественного перерождения. За этим дело не станет, поскольку различных маркеров и «сигнатур» самых разных опухолей сегодня известно очень много.