Флуоресцентные белки медузы помогут диагностировать раковые опухоли

Ученые из Йоркшира разработали процесс, в котором для диагностики раковых опухолей, находящихся в глубине тела больного, используются флуоресцентные белки медузы. Метод разработан в Йоркширской онкологической научно-исследовательской лаборатории (Yorkshire Cancer Research Laboratory) Университета Йорка (University of York), и руководивший исследованием профессор Норман Мэйтленд (Norman Maitland) считает, что он может революционизировать диагностику некоторых видов рака.

«Раковые опухоли, находящиеся глубоко в теле, трудно обнаружить на ранней стадии, а ведь ранняя диагностика имеет решающее значение для успешного лечения любой формы рака», – комментирует свой метод Мэйтленд. «Мы разработали процесс введения белков, полученных из люминесцентных медуз, в клетки раковых опухолей человека. При освещении ткани специальная камера обнаруживает свечение этих белков, показывая расположение опухолей».

Процесс основан на предшествующей работе американского химика доктора Роджера Цяня (Roger Y. Tsien), получившего вместе с Осаму Симомура (Osamu Shimomura) и Мартином Чалфи (Martin Chalfie) в 2008 году Нобелевскую премию про химии за извлечение люминесцентных клеток из обычной медузы и выделение из них зеленого флуоресцентного белка (green fluorescent protein – GFP). Зеленый флуоресцентный белок – вещество, благодаря которому медузы светятся в темноте.

1_37.jpg Лауреаты Нобелевской премии по химии за 2008 год:
Осаму Симомура, Мартин Чалфи и Роджер Цянь.
(Фото: сайт news.aol.com)

«Услышав о работе доктора Цяня, мы поняли, насколько полезным это достижение может оказаться в диагностике рака», – говорит профессор Мейтленд. «Рентгеновские лучи с трудом проникают в ткани, поэтому диагностировать опасные микроскопические опухоли, например, костей, очень трудно. Наш метод сделает возможным проведение эффективной диагностики на более ранней стадии».

Ученые из Йоркшира использовали измененную форму белка, которая светится красным или синим, а не зеленых цветом. Цвет имеет большое значение, так как большинство цветов спектра быстро поглощается, и опухоли в глубине организма становятся невидимыми. Вы можете убедиться в этом сами, «просветив» свою руку лучом от фонарика  – единственным цветом, который вы увидите, будет красный.

2_35.jpg Светящиеся медузы из рода Aequorea. Из таких медуз и был выделен зеленый флуоресцентный
белок (GFP, green fluorescent protein), нашедший широчайшее применение
в цитофизиологических, биохимических и генетических исследованиях во всём мире.
(Фото: сайт www.mbl.edu)

Вирусы, содержащие флуоресцентные белки, ориентированы на мельчайшие скопления раковых клеток, рассеянные по всему организму (метастазы). Обычно этого недостаточно, чтобы увидеть микроскопические опухоли, которые слишком малы, чтобы их можно было обнаружить с помощью обычных методов сканирования. Но вирусы быстро реплицируются и нарабатывают большое количество флуоресцентного белка.

Тысячи копий белка образуются в каждой раковой клетке – процесс, который по мере распространения инфекции повторяется в соседних клетках, а затем останавливается.

«Когда включается специально разработанная камера, белки вспыхивают, и вы видите, где находятся раковые клетки», – объясняет профессор Мейтленд. «Мы называем этом процесс «Virimaging»».

3_17.jpg Красные флуоресцентные клетки внутри экспериментальной опухоли.
(Credit: Image courtesy of Yorkshire Cancer Research)

Если дальнейшая работа будет проходить по плану, метод, как ожидается, будет готов к клиническим испытаниям в течение пяти лет, а врачи-практики смогут применять его для диагностики еще через несколько лет. Он должен быть тщательно проверен, так как ошибки в выявлении таких маленьких раковых опухолей обернутся серьезными последствиями для пациентов.

Однако, в то время как система успешно работает в лаборатории, одним из важных препятствий на пути ее будущего практического использование является нехватка специализированных камер.

Только одна компания, находящаяся в США, к настоящему времени спроектировала и построила систему, позволяющую видеть флуоресцентные белки медузы глубоко в теле человека с необходимым разрешением. Камера стоит около полумиллиона фунтов, и профессор Мейтленд в настоящее время занят привлечением средств на ее покупку.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (2 votes)
Источник(и):

Yorkshire Cancer Research