Флуоресцентные пептиды помогают нервам светиться во время операции

Случайное повреждение тонких или скрытых нервов во время операции может иметь серьёзные последствия — от хронической боли до постоянного паралича. Учёные из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего, возможно, нашли решение: инъекционные флуоресцентные пептиды, заставляющие плохо видимые периферические нервы светиться, предупреждая хирургов об их местонахождении ещё до того, как нервы будут обнаружены.

Результаты опубликованы 6 февраля в онлайн-версии журнала Nature Biotechnology.

Сохранение нервов важно почти при любом виде операций, но это может быть сложной задачей, — говорит Куен Т. Нгуен, доктор медицины и философии, доцент хирургии головы и шеи и автор-корреспондент исследования. Например, если нервы поражены опухолью или если операция проводится после травмы или инфекции, поражённые нервы могут выглядеть ненормально, а их расположение — искажённым.

Нгуен и коллеги из Онкологического центра Мура разработали и ввели мышам системный флуоресцентно меченый пептид (фрагмент белка, состоящий из аминокислот). Пептид избирательно связывается с тканью периферических нервов, создавая чёткий контраст (до десятикратного) с прилегающими тканями, не являющимися нервными. Эффект наступает в течение двух часов и длится от шести до восьми часов, без наблюдаемого влияния на активность меченых нервов или поведение животных.

Конечно, пептид ещё предстоит протестировать на пациентах, но мы показали, что флуоресцентный зонд также метит нервы в образцах человеческих тканей, — отмечает Нгуен. Интересно, что флуоресцентное мечение происходит даже в повреждённых или перерезанных нервах, при условии сохранения их кровоснабжения. Это открытие предполагает, что флуоресцентная маркировка может стать полезным инструментом в будущих операциях по восстановлению повреждённых нервов.

В настоящее время возможность избежать случайного повреждения нервов во время операции зависит в основном от мастерства хирурга и электромиографического мониторинга. Эта техника использует стимулирующие электроды для идентификации двигательных нервов, но не сенсорных, таких как нервно-сосудистый пучок вокруг предстательной железы, повреждение которого может привести к недержанию мочи и эректильной дисфункции после операции на простате.

Новое исследование дополняет более ранние работы Нгуена и Роджера Циня, доктора философии, исследователя Медицинского института Говарда Хьюза, профессора фармакологии, химии и биохимии UCSD, соавтора статьи и лауреата Нобелевской премии по химии 2008 года за работу с зелёным флуоресцентным белком. Например, в 2010 году учёные и коллеги опубликовали статьи, описывающие использование активированных флуоресцентных зондов для маркировки раковых клеток у мышей. Конечная цель их работы — помочь хирургам идентифицировать и удалить все злокачественные ткани, подсвечивая раковые клетки, тем самым снижая вероятность рецидива и повышая выживаемость пациентов.

Аналогия, которую я использую: когда строители ведут раскопки, им нужна карта, показывающая, где на самом деле проложены подземные кабели, а не просто старые планы сомнительной точности, — сказал Цинь. Точно так же, когда хирурги удаляют опухоли, им нужна живая карта, показывающая, где на самом деле расположены нервы, а не статичная схема того, где они обычно лежат у среднестатистического пациента.

Исследователи продолжают совершенствовать свои зонды на животных моделях и готовятся к будущим клиническим испытаниям на людях.