Наука и технологии России

Вход Регистрация

Российские учёные напишут «портрет» опухоли для перенёсших операцию пациентов

Появление раковой опухоли в организме человека сопровождается целой последовательностью генетических мутаций. Причём для каждого типа рака эта последовательность и набор «поломок» генетического механизма уникальны. Определить, какие именно мутации каким раковым тканям соответствуют, взялись учёные Воронежского государственного университета: они предполагают, что с помощью анализа неклеточной свободно циркулирующей ДНК крови в будущем можно будет проводить послеоперационный мониторинг роста метастазов.

Василий_Попов
Василий Попов.
Пресс-служба ВГУ / Фото А.С. Исаева

Технология такого мониторинга разрабатывается в ВГУ при поддержке ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы». О том, как отличить опухолевые клетки от нормальных и почему прямой трансфер медицинских технологий из-за рубежа не всегда возможен, рассказал Василий Попов – руководитель проекта, доктор биологических наук, заведующий кафедрой генетики, цитологии и биоинженерии и проректор ВГУ по научной работе и информатизации.

Новая разработка опирается на текущие университетские исследования по этой теме?

– Наша лаборатория в ВГУ традиционно занималась митохондриями и митохондриальной ДНК. И в процессе работы нам показалось чрезвычайно интересным рассмотреть канцерогенез – механизм появления рака – с точки зрения того, что и как происходит в различных раковых тканях.

У нас возникла идея использовать современные технологии секвенирования, позволяющие прочитать значимую часть генома в течение 3–5 часов, и создать уникальный «портрет» опухоли – так называемую молекулярную сигнатуру, описав мутации, которые появились в опухолевой ткани.

Мы взяли за модель светлоклеточный рак почки и сравниваем генетические отличия нормальных тканей человека от опухолевой, которая доступна нам после операции по удалению опухоли. Мы секвенируем набор потенциальных онкогенов в тех и других клетках, чтобы понять, из-за чего нормальная ткань превратилась в опухолевую. Если нам удастся показать, что различия между здоровыми и больными тканями значимы, то на втором этапе станем изучать распространение по организму уникальных для опухоли геномных последовательностей.

На каком этапе находятся ваши исследования прямо сейчас?

– Прямо сейчас мы занимаемся отбором биологического материала и первичным анализом. То есть отбираем нормальные и опухолевые ткани, выделяем ДНК и проводим соответствующее секвенирование отдельных фрагментов этой ДНК. К нам уже приходят на своё первое ежеквартальное обследование пациенты из Воронежского областного онкодиспансера, сделавшие операцию 3 месяца назад, – мы забираем у них пробы крови, чтобы сравнить с теми молекулярными сигнатурами, которые у нас получились.

Вы занимаетесь только послеоперационными случаями?

– Да, у нас достаточно узкая задача. Мы работаем именно с вторичными раковыми опухолями, поскольку с метастазированием бороться порой сложнее, и в масштабах нашей страны эта проблема объёмна. Фактически мы хотим сделать инструмент персональной диагностики для послеоперационных осложнений.

Известно, что после удаления опухоли у человека всё равно остаётся некоторое количество раковых клеток. Сегодня считается, что основной механизм появления метастазов связан с током крови, лимфой, биологическими жидкостями, по которым эти клетки разносятся по организму и начинают разрастаться в других тканях. И мы пытаемся найти молекулярные метки в крови для обнаружения опухолевой ткани. Если чувствительности наших методов хватит и мы сможем разработать тест-систему, то у пациентов и врачей появится хороший инструмент послеоперационного мониторинга: сдавая после операции с некой регулярностью рутинные анализы, пациенты смогут проследить, есть ли у них в крови свободные клетки ДНК. Если есть, то это сигнал для врача – провести более полноценное обследование или снова начинать химиотерапию или какое-либо другое лечение.

Есть ли аналогичные тест-системы за рубежом?

– В Америке параллельно проводятся подобные разработки. Но сертифицированных тест-систем, признанных FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов Минздрава США – прим. автора), пока не существует. И это объяснимо: технологии секвенирования нового поколения достаточно свежие. За последнее десятилетие скорость секвенирования значительно выросла, а стоимость упала минимум на порядок. И только теперь появилась реальная экономическая целесообразность применения этого в медицине, ведь никому не нужен анализ стоимостью в миллион долларов.

Надо сказать, что наработки молекулярно-генетической диагностики, которые есть в мире, обычно очень чётко привязаны к определённым популяциям. Часто те наборы мутаций, которые характерны для США, для нашего населения актуальны в значительно меньшей степени. Поэтому простой технологический трансфер зарубежных тест-систем на нашу популяцию чаще не работает. Кстати, по этой причине мы ориентируемся на биомедицинские журналы, которые издаются в России.

Какие статьи уже опубликованы по вашим исследованиям?

– Буквально в прошлом году в журнале BioTechniques у нас вышла статья по выделению митохондриальной ДНК и использованию её для секвенирования нового поколения. Теперь в этом же журнале на рецензии находится ещё одна статья – по технологии секвенирования малого количества свободных ДНК, находящихся в крови, с использованием методик секвенирования нового поколения.

Привлекаете ли вы к работе другие научные и образовательные организации?

– Наши исследования мы ведём совместно с Медицинским колледжем им. Альберта Эйнштейна американского университета Иешива. С этим вузом мы сотрудничаем достаточно давно – там работают бывшие наши соотечественники. Ранее в наших исследованиях шла речь, в основном, о проблемах, связанных со старением, поскольку коллеги из университета Иешива изучают накопления мутаций в процессе старения и пытаются эту мутационную нагрузку рассматривать как некий биологический маркёр возраста. А в этом проекте они оказывают нам в первую очередь технологическую помощь: платформа для секвенирования достаточно сложна, а в Иешиве находится одной из ведущих лабораторий в мире по применению американской платформы Ion Torrent.

Вы уже рассматривали потенциальных потребителей вашей разработки, тест-системы?

– Нашим индустриальным партнёром в проекте является московская компания «Хеликон», продвигающая на российском рынке ту платформу, на которой мы проводим секвенирование. Для этой компании наша тест-система могла бы стать возможностью расширить сферу деятельности. Кроме того, мы поддерживаем дружественные отношения с Воронежским онкодиспансером. И они, естественно, заинтересованы в появлении новых методик послеоперационного мониторинга, поэтому готовы участвовать и в клинических испытаниях, и, если потребуется, в сертификации.

РЕЙТИНГ

4.90
голосов: 10

Обсуждение