Російські вчені створили надточний "детектор" ракових клітин

Опубликованно 25.05.2019 10:00

МОСКВА, 24 травня – РІА Новини. Математики і біологи з Санкт-Петербурга і Сент-Луїса створили нову методику "сортування" клітин у зразках біоматеріалів, яка допоможе дуже точно впізнавати різні типи телець всередині них. Це зробить діагностику раку набагато більш точною, йдеться в статті, опублікованій в журналі Nature Communications.

"Так як методу не потрібна додаткова інформація, він підходить для будь-яких видів тканин і змішаних зразків. Наприклад, у зразках крові можна виявити відмінності у складі імунних телець після вакцинації, а зараз ми намагаємося ідентифікувати клітинні типи, пов'язані з виживаністю пацієнтів у різних типах раку", — заявив Костянтин Зайцев з Університету ІТМО в Санкт-Петербурзі.

Тіло людини містить в собі понад двох сотень типів кліток. Всі вони володіють однією і тією ж ДНК, проте малюнок активності генів для кожного їх "сорти" значно відрізняється від того, як поводяться ті ж ділянки геному в інших тканинах і частинах організму. Ще більше відмінностей між ними з'являється після того, коли клітини починають "бунтувати" і утворюють ракову пухлину.

І здорові, і ракові клітини живуть всередині нашого тіла не одні, а в компанії десятків інших типів тілець, що сильно ускладнює їх пошук і "сортування", аналізуючи так званий транскриптом, суміш молекул РНК з усього зразка в цілому, особливо якщо деякі з них зустрічаються в тканини в одиничних кількостях.

15 червня 2016, 17:48Вчені з РФ навчилися швидко порівнювати ДНК різних "наборів" мікробівБіологи і програмісти з Росії створили алгоритм, який дозволяє швидко порівнювати між собою ДНК декількох мікробів, що живуть в самих різних середовищах існування, що допоможе в розробці засобів персоналізованої медицини.

Зайцев і його колеги змогли помітно спростити, прискорити і підвищити точність методик, що дозволяють знайти ракову "голку" в цьому копиці генетичного "сіна", звернувши увагу на одну цікаву закономірність.

Як зазначає прес-служба університету, російські математики і вихідці з Росії, які працюють в університеті Вашингтона в Сент-Луїсі, помітили, що всі гени, що активні тільки в одному конкретному типі клітин, будуть вести себе подібним чином. Інакше кажучи, частота їх "читання" кліткою може бути різною, проте частки пов'язаних з ними молекул РНК в транскриптоме можна обчислити за простою лінійною формулою.

Використовуючи цю закономірність, можна обчислити своєрідні "мережі" з таких унікальних генів для кожного типу клітин і використовувати їх для ідентифікації та навіть підрахунку подібних телець всередині тканини.

Коли вчені створили "сортувальний" алгоритм на базі цієї ідеї, вони почали перевіряти його роботу на здорових тканинах, повноцінних пухлинах на культурах ракових клітин, перемішаних одна з одною. Ці спостереження несподівано вказали на вкрай важливу особливість транскриптома, яку випускали з уваги інші алгоритми його аналізу.

Справа в тому, що вчені не враховували, що "розміри клітини" – загальна кількість молекул РНК в ній – можуть в рази відрізнятися для різних здорових або ракових тілець. Приміром, лімфоцити містять у собі помітно більше таких ланцюжків нуклеотидів, ніж їх "кузени"-нейтрофіли, а розміри двох популярних типів "лабораторних" ракових клітин HEK293 та Jurkat, відрізнялися приблизно в десять разів.

"Ми виявили, що існуючі алгоритми в такому випадку завжди будуть помилятися в кількості клітин, тому що вони оцінюють кількість РНК у зразку, а не кількість клітин. Але якщо проводити вимірювання, додаючи до кожного зразку відоме кількість штучної РНК, то пропорції клітинних типів можна точніше передбачити", – продовжує Зайцев.

Коли російські дослідники ліквідували ці похибки, вони отримали дуже точну методику "сортування" клітин, яка може знаходити навіть самі невеликі сліди раку або цікавлять учених телець навіть в найскладніших і невивчених зразках тканин.

Зараз вчені вивчають геноми різних ракових клітин для визначення "мереж" їх унікальних генів, необхідних для точного визначення типів пухлин та оцінки шансів пацієнтів на виживання.

1 лютого, 17:27Вчені з Санкт-Петербурга створили "нано-кілерів" ракових клітин

Категория: Новости