Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • mmif-2019
  • biokhaking
  • techweek

Форму меланомы определит кантилевер

Атомно-силовую микроскопию приспособили для диагностики рака

Олег Лищук, N+1

Швейцарские ученые разработали наномеханический датчик для быстрой и простой диагностики формы меланомы. Принцип его работы напоминает атомно-силовой микроскоп. Отчет о работе опубликован в журнале Nano Letters (Huber et al., Fast Diagnostics of BRAF Mutations in Biopsies from Malignant Melanoma).

Меланома – это злокачественное новообразование из пигментных клеток (меланоцитов). Она представляет собой наиболее опасную форму рака кожи, ежегодно поражающую более 200 тысяч и уносящую жизни более 50 тысяч жителей Земли. Примерно в половине случаев в клетки опухоли носят мутацию гена BRAF, обозначаемую BRAFV600E. В последние годы были разработаны биопрепараты (такие как вемурафениб), селективно ингибирующие мутантную форму белка. Они продлевают жизнь пациентов эффективнее и с меньшим количеством побочных эффектов, чем обычная химиотерапия, но их назначение требует точной диагностики формы меланомы. В настоящее время BRAFV600E выявляют методом ПЦР биоптата в реальном времени с последующим секвенированием ДНК. Такая диагностика занимает много времени, дорого стоит и часто приводит к ложноположительным результатам.

Чтобы упростить диагностику мутации, сотрудники Университетов Базеля и Лозанны разработали датчик с набором титаново-золотых кантилеверов (микроэлектромеханических зондов), которые аналогичны применяемым в атомно-силовой микроскопии. На поверхности этих зондов ковалентно связаны самособирающиеся слои небольших одноцепочечных ДНК из 18 нуклеотидов, которые комплементарны участкам РНК опухоли, содержащими искомую мутацию (РНК выбрали для диагностики, поскольку в клетке ее содержится больше, а также гетеродимер РНК/ДНК оказывает на зонд большее давление, чем гомодимер ДНК/ДНК). Контрольные зонды содержат слои олигонуклеотидов, комплементарных обычной форме BRAF, а также неспецифичные последовательности полиаденозилцитозина.

cantilever.jpg

При нанесении на датчик специально подготовленной РНК из биоптатов пациента ее фрагменты с мутацией гибридизуются с соответствующими олигонуклеотидами. Возникающие стерические и ионные силы отклоняют кантилеверы, и по степени этого отклонения можно судить о присутствии мутантного гена, обычного его варианта или их обоих (одна и та же опухоль может содержать клетки с разными типами BRAF).

Эксперименты с клеточными линиями показали, что методика способна выявлять BRAFV600E, если его доля составляет хотя бы пять процентов от всех копий гена в образце. В пилотном клиническом испытании с участием девяти пациентов диагностическая система смогла выявить мутантные образцы опухолей с точностью, не уступающей традиционной методике. При этом для проведения анализа не требуются ПЦР-амплификация или использование меченых молекул, а в качестве материала подходят как свежие, так и зафиксированные формалином или парафином образцы тканей.

Руководителем работы стал Кристоф Гербер – один из разработчиков атомно-силовой микроскопии (за это ему с соавторами в 2016 году присудили Премию Кавли в области нанонаук). «Тридцать лет назад мы не могли предвидеть, что наша технология однажды придет в клинику для нужд персонализированной медицины», – сказал он в пресс-релизе Nanotechnology Supports Treatment of Malignant Melanoma.

Исследователи отмечают, что разработанная методика может послужить для диагностики других опухолей и мутаций. К настоящему времени лаборатории Гербера удалось применить ее для анализа взаимодействия антигенов с антителами, ДНК с факторами транскрипции и антибиотиков с бактериями. Кроме того, ее адаптировали для изучения транскрипционной активности генов и функций трансмебранных белков.

Атомно-силовая микроскопия (модификация сканирующей туннельной микроскопии, созданная в 1982 году) позволяет с помощью кантилевера анализировать рельеф поверхностей с разрешением от нанометров до единичных атомов. Этот метод исследования широко применяется в физике, химии, биологии и смежных дисциплинах.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 13.09.2016


Читать статьи по темам:

меланома диагностика наномедицина Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

«Паспорт кожи»

Российские ученые разработали систему, позволяющую выявлять злокачественные образования методом скрининга и с достаточно высокой точностью измерять клинические параметры новообразований кожи.

читать

Меланома: ранняя диагностика по анализу крови

Ученые из университета Данди (Великобритания) разработали уникальный тест для выявления развития меланомы по образцу крови, что позволит диагностировать заболевание на ранней стадии, а в перспективе – разработать новые методы лечения.

читать

День диагностики меланомы

18 мая 2009 года в России уже в 3 раз пройдет День диагностики меланомы. Жители 27 крупнейших городов РФ смогут бесплатно получить консультацию и пройти обследование пигментных образований на коже.

читать

Экспресс-тест выявит меланому

Развивающуюся меланому и доброкачественную родинку теперь можно различить с помощью экспресс-теста на пять маркерных белков опухоли. Разработчики довели специфичность своего метода до 95%, а чувствительность до 91%, что для онкологии весьма впечатляющие результаты.

читать

Лекарство от меланомы проверяют на добровольцах

Певонедистат (pevonedistat) – селективный ингибитор Nedd8-активирующего фермента, был разработан в 2015 году и сейчас проходит стадию клинических исследований.

читать

Обнаружен «солнцезащитный ген»

Исследователи из Университета Южной Калифорнии обнаружили «солнцезащитный ген», присутствие которого защищает от ультрафиолетового облучения и, возможно, способно предотвратить развитие рака кожи.

читать