Гидрогелевые биочипы позволяют диагностировать рак

Гидрогелевые биочипы позволяют диагностировать рак



Исследователи из Московского физико-технического института, Института молекулярной биологии, Института биоорганической химии, Российского научного центра хирургии РАМН, Первого МГМУ имени И. М. Сеченова и городской клинической больницы имени В.М. Буянова разработали новый подход к диагностике рака кишечника, сообщается в пресс-релизе МФТИ.
Ученые создали специальный биочип на основе гидрогеля, который позволяет одновременно выявлять в крови пациента сразу много различных веществ: это аутоантитела против онкоассоциированных гликанов (обнаруживаются в сыворотке крови на ранних стадиях рака), иммуноглобулины различных классов, а также онкомаркеры, молекулы, продуцируемые клетками опухоли.
Гликаны – класс биополимеров, состоящих из молекул сахаров, играют важную роль в живых организмах. Когда в организме появляются специфические гликаны, связанные с опухолевыми клетками, он начинает производить нацеленные на них антитела. Обнаружение таких антител – давно признанный метод диагностики. В 1980-х годах Андрей Мирзабеков, руководивший Институтом молекулярной биологии РАН и кафедрой молекулярной биофизики МФТИ, предложил использовать с этой целью микрочип – плоскую пластинку с нанесенными на неё образцами тех или иных биологических молекул. Теперь же микрочипы, создаваемые в ИМБ РАН, представляют собой объемные ячейки из особого геля, внутри которого находятся необходимые реагенты – молекулярные зонды. Структура геля обеспечивает оптимальную среду для проведения анализа, причем исследователи успешно решили множество проблем, стоящих на пути к точной диагностике: например, им удалось добиться равномерного распределения молекулярных зондов и обеспечить чувствительность, превосходящую обычные “плоские” системы.
Исследователи создали прототип тест-системы, позволяющий одновременно измерить концентрацию онкомаркеров белковой природы, аутоантител к гликанам, а также иммуноглобулинов G, A и M в крови человека. Используя созданный прототип, учёные проанализировали сыворотки крови 33 пациентов с колоректальным раком, 69 здоровых пациентов, а также 27 пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника. Заболевания, подобные болезни Крона или дивертикулиту, могут в долговременной перспективе приводить к раку кишечника, однако при диагностике болезни их крайне нежелательно путать между собой. С помощью прототипа тест-системы удалось верно предсказать диагноз колоректальный рак в 95 % случаев, против 79 % определяемых традиционным методом.
Итоги исследования опубликованы в журнале Cancer Medicine.