Ученые выявили наиболее перспективные маркеры метастазов опухолей
Анализ 1200 потенциальных маркеров метастатических процессов в опухолях, проведенный биофизиками МФТИ с коллегами, позволил им определить 10 самых перспективных, 28 марта сообщает портал «Научная Россия» со ссылкой на пресс-службу Российского научного фонда.
Результаты исследования ученые представили в статье «Протеомные маркеры механобиологических свойств метастатических раковых клеток», опубликованной в International Journal of Molecular Sciences.
Рак в развитых странах в настоящее время стал одной из основных причин смертности, при этом к гибели более чем в 90% случаев приводит образование и рост вторичных опухолей. Отсюда вытекает необходимость быстро отследить начало метастатического процесса.
Гистологическая оценка биопсийного материала, которая используется для отслеживания динамики патологического процесса, требует высокой квалификации врача и занимает много времени — до нескольких недель. Попытки применить искусственный интеллект и методы машинного обучения для автоматизации обработки результатов гистологии пока не дали высокоточных результатов. При этом использование биомаркеров для диагностики позволяет полностью автоматизировать анализ или использовать алгоритмы машинного интеллекта, что намного повысит качество медицинской помощи пациентам.
Для оценки рисков метастазирования сотрудниками лаборатории персонализированной химио-лучевой терапии МФТИ совместно с коллегами из России и Китая был предложен новый комплексный подход. Он основан на том, что раковые клетки перед внедрением в здоровые ткани перестраивают свою внутреннюю структуру, делаются более пластичными и подвижными, для чего их метаболизм изменяется.
Такая клетка активно перестраивает свой цитоскелет — сеть из белковых нитей, что позволяет ей менять форму, вытягивать «ложноножки», передвигаться как амеба. При этом в опухолевых клетках начинается ряд процессов синтеза, изменения или разложения ряда специфических белков.
Анализ данных о более чем 1200 потенциальных маркерах такого метастатического процесса позволил исследователям сформировать «шорт-лист» из кандидатов, прямо связанных с процессом внедрения опухолевых клеток в окружающие ткани. Наиболее многообещающих оказалось десять.
Среди них белок p53, который называют «стражем генома», его повышение свидетельствует о размножении клеток с «поломкой ДНК», а также белок WAVE2, отвечающий за полимеризацию актина (компонента цитоскелета) и возможность клетки передвигаться.
Заместитель руководителя лаборатории персонализированной химио-лучевой терапии МФТИ Сергей Леонов пояснил: «Анализируя наличие и изменение концентрации белков-маркеров, можно определить, собирается ли опухоль в ближайшее время дать метастазы, и на основании этого сделать выбор в пользу консервативного либо радикального лечения».
В исследовании приняли участие группа профессора Юнхэн Чена из Центрального южного университета, Чанша, Китай, ученые Федерального медико-биофизического центра им. Бурназяна ФМБА и ФИЦ химической физики им. Н. Н. Семенова РАН.
