Гадолиний метит в раковую клетку

Об авторе: Игорь Эруандович Лалаянц – кандидат биологических наук.

Как это ни парадоксально звучит, но ученые знают, как лечить рак. Вопрос только в том, каким образом доставить в раковые клетки агент, убивающий их. Наиболее продвинутым на сегодня считается метод использования нацеленных на соответствующие молекулярные мишени моноклональных антител (МАТ), которые эффективнее химиотерапевтических агентов. Однако нынешние терапевтические МАТ атакуют злокачественные клетки с поверхности, «нацеливаясь» на те или иные поверхностные протеины. В одном из недавних выпусков журнала Nature Biotechnology чуть не половину номера посвятил современным технологиям борьбы с раком. Пока это, конечно же, во многом «критика» чистого разума и эксперимента. Однако один из способов борьбы с трансформированными клетками с помощью модифицированных МАТ заслуживает внимания.
Физики давно научились улавливать отдельные ионы. Не отстают от них и химики, использующие для той же цели так называемые хелаты, название которых переводится с греческого как «челюсти». Хелаты действительно представляют собой молекулярные челюсти, с помощью различных связей удерживающие ионы. В этом нет никакого открытия, поскольку точно таким же образом гем удерживает в гемоглобине ион железа, а в других естественных системах удерживаются ионы меди, марганца и т.д. Этот принцип решено было использовать при молекулярной адаптации МАТ.
Прежде всего был подобран хелатор, удерживающий ион тяжелого металла гадолиния (широко используемого в микроэлектронике), который способен полимеризоваться в длинные линейные хвосты. Этими хвостами наподобие оперения стрел были «оснащены» концы двух тяжелых цепей молекула антител. Клетки затем пропускали сквозь масс-спектрометр, в результате чего ученые получили возможность определять судьбу отдельных ионов гадолиния. Доставка ионов тяжелых металлов в раковые клетки считается многoобещающим методом химиотерапии, поскольку ионы тяжелых металлов охотно связываются непосредственно с ДНК, что ведет к разрывам ее цепей.
Выбору целей-мишеней для МАТ может помочь определение так называемого транскриптома, то есть транскрипции, или «переписывания» генетической информации в виде совокупности молекул информационной РНК (иРНК). В публикации описан новый метод прочтения целой молекулы иРНК, что облегчает задачу исследователей. Он разработан для анализа транскриптома отдельных раковых клеток, что очень важно, поскольку клеточные субклоны опухоли могут существенно различаться. В полном соответствиями с веяниями века смартфонов ученые назвали свой метод Smart-Seq («умное секвенирование»).
Метод хорош для анализа опухолевых клеток (группа исследовала меланому), циркулирующих в крови. Исследователям удалось определить специфические картины-«паттерны» генной активности, позволившие выявить биомаркеры меланомных клеток. Метод может получить широкое распространение в повседневной диагностике раковых опухолей и мониторинге их ответа на применяемое лечение. В том же номере журнала помещена статья, также описывающая количественные изменения содержания иРНК в отдельных клетках. Это особенно ценно на фоне бурно развивающейся микроскопии высокого разрешения.
Подобный «дуализм» позволяет глубже понять природу ракового процесса и быстрее выявлять инициирующие его клетки, а также изменения в стволовых клетках, способствующие их трансформации. Немаловажна и характеристика разных клонов с различными наборами мутаций, что предопределяет в клинике возвращение заболевания.

Комментарии для элемента не найдены.