Биомаркеры для мониторинга рака

Метод, разработанный докторами Виктором Велкулеску (Victor Velculescu), Ребеккой Лири (Rebecca Leary) и их коллегами в Центре Изучения Рака Johns Hopkins Kimmel Cancer Center in Baltimore (Мэриленд, США), позволяет выделять специфические биомаркеры рака, используя процедуру секвернирования ДНК пациента.

Пока метод был протестирован только на 6 типах опухолей и прежде, чем он получит широкое распространение, еще необходимо преодолеть некоторые технические барьеры. Несмотря на это, исследователи видят в методе большое будущее, как сообщается в журнале Science Translational Medicine.

«Это волнующий шаг в направлении персонализированной медицины», - говорит Джо Грэй (Joe Gray), занимающийся изучением рака в Национальной Лаборатории Лоуренса Беркли в Калифорнии (Lawrence Berkeley National Laboratory), США.

Диагностика рака

В раковых клетках нарушена репарация ДНК, из-за чего структура их генома отличается от таковой в здоровых клетках, так как происходит обмен целым участками как в пределах одной, так и между разными хромосомами.

«При некоторых типах рака крови в иммунных клетках происходят характерные геномные перестройки, выявляя которые, можно осуществлять мониторинг заболевания. Для так называемых солидных опухолей такой тест разработать несколько сложнее», - говорит Феликс Мителман (Felix Mitelman), шведский исследователь, занимающийся изучением рака в Лундском Университете (Lund University)(Швеция). «Технически сложно выделить целые хромосомы из таких опухолей», - говорит он, - «к тому же, точная локализация и тип геномных перестроек варьируют у разных людей».

«Возможность определить хромосомные аберрации во всех типах рака станет революцией в онкодиагностике», - добавляет он.

Используя 4 типа ректальных опухолей и 2 типа опухолей молочной железы, доктор Велкулеску (Velculescu) и его коллеги изготовили около 40 миллионов высококачественных чипов для секвенирования ДНК опухолевых клеток. Сравнивая данные на чипах с референсной последовательностью человеческого генома, они выявляли многочисленные участки, подвергшиеся перестройкам.

«Затем наша команда использовала эти данные для разработки тест-системы, которая бы распознавала трансформированные участки хромосом. ДНК из клеток опухоли может попадать в кровеносную систему, поэтому, используя метод полимеразной цепной реакции (ПЦР), теоретически можно обнаружить даже самые маленькие опухоли, так как даже небольшие количества ДНК будут амплифицироваться», - говорит Лири (Leary).

В качестве проверки методики команда использовала свою тест-систему для отслеживания прогрессии рака толстой кишки до и после хирургического лечения. Было обнаружено, что спустя 127 дней после операции существенно уменьшилось количество «злокачественной» ДНК, однако полностью ДНК раковых клеток из организма больного не исчезла. Это можно объяснить тем, что некоторое количество раковых клеток осталось в печени пациента.

Адекватна ли цена?

С помощью тест-системы, разработанной Лири (Leary) и коллегами, можно выявлять множественные хромосомные перестройки, не прибегая к полному секвенированию генома. Тем не менее, команда оценила стоимость одного анализа в 5000 долларов США и еще 500 долларов за анализ полученных результатов, а также проектирование и тестирование самого чипа.

«Возможно, сейчас цена кажется непомерно высокой, - говорит ученый, - но цены на секвенирование уже падают. Компьютерная томография сейчас стоит 1500 долларов США, в то время как наши биомаркеры будут дорогими только на первоначальной стадии изготовления: повторяющиеся тесты с использованием одинаковых биомаркеров должны быть гораздо дешевле».

И все же самый трудный аспект работы – это не секвенирование, а обнаружение и тестирование генетических биомаркеров рака. «Каждый биомаркер должен пройти тщательную валидацию перед использованием», - говорит Арул Чиннаян (Arul Chinnaiyan), занимающийся изучением рака в Университете Мичигана в Энн-Арбор (University of Michigan in Ann Arbor). «Конечно, в настоящее время из-за высокой стоимости и материально-технических преград мы еще далеки от того, чтобы делать индивидуальные анализы», - говорит он. «Это была бы мини-научно-исследовательская работа для каждого пациента».

По материалам:
NatureNews