Нанотехнологии помогают в лечении злокачественной меланомы
Новый метод на основе нанотехнологий позволяет быстро и легко обнаруживать изменения в генетическом составе образцов тканей. Об этом сообщают исследователи из Швейцарского института нанонаук, Базельского университета и Университетской клиники Базеля по результатам первых клинических тестов с генетическими мутациями у пациентов со злокачественной меланомой. Исследование опубликовано в журнале Nano Letters.
По оценкам Американского фонда рака кожи, сегодня рак кожи развивается у большего числа людей, чем рак молочной железы, простаты, легких и толстой кишки вместе взятые. Хотя злокачественная меланома составляет лишь около 5% случаев рака кожи, это наиболее серьезные случаи, которые могут привести к летальному исходу. Примерно у половины всех пациентов с злокачественной меланомой наблюдается специфическое генетическое изменение (мутация). Речь идет об изменении в гене BRAF (B gene for Rapid Acceleration of Fibrosarcoma), которое приводит к неконтролируемому размножению клеток.
Сейчас существуют препараты, которые используют эти специфические мутации для борьбы с раком, значительно продлевая ожидаемую продолжительность жизни пациентов. Однако они работают только при наличии соответствующей генетической мутации. Если её нет, они вызывают серьезные побочные эффекты без желаемого результата. «Поэтому крайне важно, чтобы мы могли надежно идентифицировать мутации в образцах тканей. Только так можно обеспечить пациентам правильное лечение и успешный исход», — поясняет соавтор статьи, профессор Катарина Глатц из Института патологии Университетской клиники Базеля.
Покрытые микроконсоли
В клиническом пилотном исследовании команда под руководством профессора Эрнста Майера и профессора Кристофа Гербера из Швейцарского института нанонаук и физического факультета Базельского университета впервые использовала наносенсоры для обнаружения мутаций в образцах тканей пациентов со злокачественной меланомой. Для этого исследователи использовали крошечные консоли, покрытые разными способами. Некоторые из них несли распознающую последовательность для целевой мутации.
Затем генетический материал (РНК) из образцов тканей пациентов был выделен и нанесен на консоли. Если генетическое изменение присутствует, РНК пациента связывается с распознающей последовательностью на консоли. Возникающее поверхностное напряжение приводит к изгибу консоли, который можно измерить. Если мутация отсутствует в образце РНК, этот изгиб не происходит — то есть сигнал возникает только при специфическом связывании. Преимущество использования наноконсолей заключается в том, что не требуются трудоемкие процедуры. От проведения биопсии до постановки диагноза проходит менее одного дня.
Немыслимо 30 лет назад
В этом исследовании базельской команде удалось продемонстрировать, что наномеханические микроконсоли могут идентифицировать мутации в сложных смесях общей РНК, выделенной из образцов тканей. Изначально консоли использовались только в атомно-силовых микроскопах. Профессор Кристоф Гербер — который должен получить 6 сентября в Осло премию Кавли вместе с Гердом Биннигом и Кэлом Куэйтом за разработку атомно-силового микроскопа — отмечает: «Тридцать лет назад мы не могли предвидеть, что однажды наша технология может быть использована в больницах для персонализированной медицины — так сказать, "от лабораторного стола до постели пациента"».