Скоро для установления диагноза онкологического заболевания врачам будет достаточно образца ткани, содержащего всего 50 злокачественных клеток.

Учёными г. Лейпциг, Германия был разработан уникальный прибор, позволяющий регистрировать злокачественные клетки методом определения степени их вытянутости. Основой этого высокочувствительного детектора, размером не более коробки для обуви, является лазер, луч которого используется для проведения измерений.

Традиционных методы, применяемые для обнаружения злокачественных новообразований, требуют наличия в образце не менее 10,000-100,000 аномальных клеток. Новая технология позволяет снизить это количество всего лишь до 50 клеток, что позволит существенно уменьшить необходимый объем материала, забираемого у пациентов при биопсии.

Тестирование нового метода проводилось в лаборатории на разведённых суспензиях клеток, но его создатели планируют провести дальнейшие усовершенствования, которые бы сделали возможным использование прибора в клинических условиях.

Клетка рака молочной железы.

В основе метода лежит тот факт, что нормальные клетки человеческого организма содержат особую структуру – цитоскелет, – служащую для удержания всего внутриклеточного содержимого на определённых местах. Озлокачествление клеток приводит к разрушению их цитоскелета, в результате чего они становятся более эластичными.

При проникновении лазерного луча в клетку, из-за разницы между вне- и внутриклеточными условиями, фотонам передаётся определённый импульс. По закону сохранения количества движения, клетка должна отдать равноценный, но противоположный по знаку импульс. В результате этого мембрана клетки выгибается по направлению к источнику света. При выходе лазерного луча из клетки с другой стороны процесс происходит с точностью до наоборот, что приводит к вытягиванию мембраны с противоположной стороны вдоль луча света. В случае пропускания через клетку непрерывного лазерного луча в течение некоторого времени происходит её максимально возможное растяжение вдоль этого луча.

Раковые клетки, не имеющие прочного цитоскелета, растягиваются на 40% легче, чем здоровые. Клетки метастазов – вторичных опухолей, распространяющихся по всему телу человека, – ещё на 30% более растяжимы, чем клетки опухолей, находящихся на ранних стадиях развития. Потенциально, с помощью нового прибора можно определять степень прогресса заболевания, так как получается, что чем «мягче» клетки, тем агрессивнее опухоль.

В настоящее время врачи не в состоянии диагностировать метастазы, не зная локализации вторичных злокачественных новообразований. Новая методика позволит обнаруживать метастазирование основываясь только на эластичности клеток. В случае рака груди, например, это поможет избежать ненужных мастэктомий – операций по удалению молочной железы, – проводимых на основе предположений о распространённости злокачественного процесса.

Более высокая чувствительность нового метода по сравнению с тестами, определяющими молекулярные маркеры поражённых клеток, основана на том, что, когда вызывающие рак гены начинают функционировать, они приводят к небольшим изменениям структурных белков, что, в свою очередь, приводит к существенному изменению эластичности клеток. Лежащие же в основе этих процессов повреждения ДНК, определяемые современными методами диагностики, далеко не так значительны, что является ограничивающим фактором чувствительности используемых в настоящее время методов.

При наличии образца ткани, содержащего, по крайней мере, 50 раковых клеток, с помощью лазера можно установить наличие онкологического заболевания в более чем 90% случаев. Хотя изобретателям ещё предстоит установить, все ли виды злокачественных заболеваний можно определить с его помощью. Для этого может потребоваться ещё не один год.

Конечно, пока нельзя с уверенностью утверждать, что новый прибор сможет полностью заменить микроскоп и молекулярные методы, используемые в настоящее время для диагностики онкологических заболеваний, но у него есть большие шансы занять достойное место в клинической практике.

Источник новости: Nature

Пересказала Е. Рябцева