Новый метод диагностики поддерживает терапию рака кожи

Злокачественная меланома — самый агрессивный тип рака кожи. Более чем у 50% пациентов важную роль играет конкретная мутация. Поскольку продолжительность жизни пациентов с этой мутацией может быть значительно увеличена новыми препаратами, их надежная идентификация очень важна. Для этого исследователи из Базельского университета и Института Людвига по исследованию рака в Лозанне разработали новый метод, о котором сообщают в журнале Nature Nanotechnology. В Швейцарии ежегодно заболевают около 2100 человек, что делает меланому одной из самых частых опухолей. При раннем обнаружении прогноз очень хороший, в то время как на поздних стадиях шансы на выживание резко снижаются.

В последние годы разработано несколько новых препаратов, использующих наличие конкретных генетических мутаций, связанных с быстрым ростом клеток в ткани. В случае меланомы важен ген BRAF, который в мутировавшем состоянии приводит к неконтролируемому росту клеток. Поскольку только около 50% пациентов с меланомой имеют эту мутацию, важно выявить тех, кто ответит на новую терапию. Учитывая негативные побочные эффекты препарата, его применение ко всем пациентам было бы нецелесообразным.

Диагностика с использованием молекулярного взаимодействия

Команды профессора Кристофа Гербера из Швейцарского нанонаучного института Базельского университета и доктора Донаты Римольди из Института Людвига по исследованию рака в Лозанне недавно разработали новый диагностический метод, который анализирует рибонуклеиновую кислоту (RNA) раковых клеток с помощью наномеханических сенсоров — микроскопически маленьких кантилеверов. Таким образом можно отличить здоровые клетки от раковых. В отличие от других методов, подход с кантилеверами настолько чувствителен, что не требует ни амплификации, ни мечения ДНК.

Метод основан на связывании молекул с верхней поверхностью кантилевера и связанном с этим изменении поверхностного напряжения. Для этого кантилеверы сначала покрывают слоем молекул ДНК, которые могут связывать мутировавшую РНК из клеток. Процесс связывания вызывает отклонение кантилевера. Изгиб измеряется с помощью лазерного луча. Молекулярное взаимодействие должно происходить очень близко к поверхности кантилевера, чтобы создать сигнал.

Обнаружение других типов рака

В экспериментах исследователи показали, что клетки с этой генетической мутацией можно отличить от клеток без мутации. РНК клеток из культуры тестировали в концентрациях, аналогичных образцам тканей. Поскольку исследователи смогли обнаружить мутацию в РНК из разных клеточных линий, метод действительно работает независимо от происхождения образцов.

Доктор Франсуа Юбер, первый автор публикации, поясняет: «Технику можно также применять к другим типам рака, зависящим от мутаций в отдельных генах, например, при опухолях желудочно-кишечного тракта и раке легких. Это показывает широкий потенциал применения в диагностике рака и персонализированной медицине». Соавтор доктор Доната Римольди добавляет: «Только междисциплинарный подход в медицине, биологии и физике позволяет применять новые методы нанотехнологий в медицине на благо пациентов».