Новий метод підбору протиракових препаратів

Клітини мультиформної гліобластоми. На прикладі подібної пухлини вчені протестували новий метод визначення чутливості до протиракових препаратів.

Вибрати препарат для лікування ракового хворого - завдання, м'яко кажучи, не просте. Ліки, які допомагають одним, марні для інших, а пухлини, які спочатку піддавалися лікуванню, з часом можуть виробити стійкість до медикаментів. Дослідники з Массачусетського технологічного інституту (Massachusetts Institute of Technology) розробили новий метод оцінки чутливості пухлин до ліків. Результати роботи опубліковані в Nature Biotechnology.

Раніше вчені намагалися відшукати генетичні маркери пухлин, які сигналізують про чутливість до таргетних протиракових препаратів. Однак вони виявляються тільки в деяких видах ракових пухлин, і навіть у тих випадках, коли провести тест вдається, він не завжди дає точні результати.

Дослідники з МТІ обрали інший підхід. Частково їх надихнув тест стійкості до антибіотиків, яким лікарі вже кілька десятиліть користуються при лікуванні бактеріальних інфекцій. Під час цього аналізу у пацієнта беруть біологічний матеріал (наприклад, кров або сечу), що містить потрібні мікроорганізми, поміщають бактерії в живильне середовище і піддають впливу різних видів антибіотиків. Якщо бактерії помирають, вони чутливі до препаратів, якщо продовжують розмножуватися - вони виробили стійкість. Вчені вирішили піти схожим шляхом: відстежити реакцію клітин пухлини на ліки.

Останні кілька років лабораторія професора Скотта Маналіса (Scott Manalis) розробляла пристрій під назвою «суспензійний мікроканальний резонатор» (suspended microchannel resonator або SMR). Воно може виміряти масу клітини в 10 - 100 разів точніше, ніж будь-який інший прилад і дозволяє вірно розрахувати темп росту клітин. Вчені проаналізували різні підтипи клітин гліобластоми і лейкемії, які були чутливі або стійкі до певних препаратів - інгібіторів MDM2 та інгібіторів BCR-ABL. Це дозволило їм зрозуміти, чи дає новий підхід точні передбачення.

Дослідники піддали клітини пухлин впливу протиракових препаратів. SMR вимірював масу кожної клітини раз на 15 - 20 хвилин, і через 15 годин у наукової групи було достатньо даних, щоб розрахувати швидкість набору маси. Клітини, чутливі до препаратів, сповільнили зріст, що відбилося і на масі, а пухлини, які виробили стійкість, продовжували рости з тією ж швидкістю. «Ми показали, що клітини, які, як нам було відомо, чутливі до терапії, ростуть набагато повільніше, ніж ті, що до неї стійкі, - говорить провідний автор дослідження Марк Стівенс (Mark Stevens). - І оскільки клітини все ще життєздатні, у нас є можливість продовжувати їх вивчення після вимірювання».

Одна з переваг нового методу полягає в тому, що він не вимагає великої кількості клітин. Під час експериментів з лейкемією вченим вдалося отримати точні результати за допомогою невеликої краплі крові, що містить близько 1000 клітин пухлини. Ще один плюс - те, що прилад дозволяє проводити швидкі вимірювання. Тепер, коли стало ясно, що метод працює, вчені мають намір з його допомогою зрозуміти, чому деякі пухлини виробляють резистентність. Вони визначають чутливість клітин, а потім секвенують їх РНК, щоб дізнатися, які гени «включені». «Тепер, коли ми можемо визначити, які клітини не відповідають на терапію, ми можемо ізолювати і проаналізувати їх, щоб зрозуміти, як працює механізм стійкості», - говорить Маналіс.

Мультиформна гліобластома - найбільш часта і найбільш агресивна форма пухлини мозку, яка становить до 52% первинних пухлин мозку і до 20% всіх внутрішньочерепних пухлин. Незважаючи на те, що гліобластома є найбільш частою первинною пухлиною мозку, на 100000 жителів Європи і Північної Америки реєструється всього 2 - 3 випадки захворювання.

Гострий лімфобластний лейкоз - злоякісне захворювання системи кроветворіння, характеризується неконтрольованою проліферацією незрілих лімфоїдних клітин (лімфобластів). Це найпоширеніше злоякісне захворювання в дитячому та юнацькому віці, пік захворюваності припадає на вік від 1 до 6 років.