Взвесить рак, чтобы его вылечить
Благодаря поштучному взвешиванию онкоклеток происходит оценка их реакции на лекарственное средство. Практикующим онкологам хорошо известны случаи, когда медикаменты, действующие для одного человека, бесполезны для другого, либо злокачественное новообразование просто-напросто становится устойчивым к терапии. Само собой разумеется, во избежание подобного рода проблем следует добиваться назначения персонализированного лечения, ввиду многоликости и разнообразия рака как такового. Реальная терапевческая эффективность предполагает знание свойств определённого его подвида.
В виду наличия индивидуальных характерных черт недуга есть прекрасная возможность выявить их путём проведения генетического анализа. Однако, увы, маркеры генетического характера не позволяют добиться точного предсказания поведения агрессивной опухоли в ходе лечения.
Учёные из 2 престижных институтов всерьёз рассматривают способ изучить реакцию онкоклеток на препараты через их взвешивание. К сведению, так микробиологами определяется устойчивость микроорганизмов к антибиотическим веществам: у инфицированной личности берётся проба, затем совершается их обработка различными лекарственными средствами, продолжая наблюдение за ростом или гибелью бактерий. Точно так же можно поступить с раковыми клетками, но, в связи с их более медленным размножением по сравнению с микроорганизмами, необходима другая оценка их реакции.
Исследователями Дэвидом Уинстоком, Китом Лигоном и Скоттом Маналисом для этой цели было использовано приспособление, при помощи которого обеспечивается взвешивание одно-единственной клетки. В целом, следует отметить факт существования нескольких таких устройств, но разработанный в лаборатории Маналиса прибор умеет определять клеточную массу с гораздо большей точностью по сравнению с аналогами. Он функционирует по следующему принципу: кремниевая пластинка обладает микроканальчиком, через который происходит перемещение клетки; что касается самой пластинки, то её отличает постоянное вакуумное вибрирование, и при прохождении клетки сквозь канальчик происходит изменение частоты вибраций. Вот как оценивается клеточная масса с высочайшей степенью точности.
В случае вторичного пропускания одних и тех же клеток через данное приспособление очень вероятна качественная оценка их действительного роста, точнее – весовой прибавки. При увеличении обработанной медикаментом онкоклетки делается однозначный вывод о бездействии препарата. Если же всё происходит с точностью до наоборот в пользу организма и против злокачественного новообразования, препарат стоит включить в терапевческий курс.
На страницах научного издания Nature Biotechnology опубликован материал с подробным описанием итогов испытаний клеток тех или иных видов глиобластомы (речь идёт об одной из наиболее опасных мозговых опухолей) и клеточек лимфобластного лейкоза. Как общеизвестно, из-за повышения уровня глиобластом тормозится действие лекарственных средств, подавляющих «трудовую повинность» белка типа Mdm2, а исцелить от лейкоза помогут медикаменты, которые подавляют функционирование белка-мутанта Bcr-Abl. Оба ингибитора применялись для проверки способности к ловле «клеточными весами» перемен в клеточном росте.
Обработка клеток 2 новообразований различными препаратами заняла некоторое время, после чего специалистам понадобилось прождать аж 15 часов, чтобы несколько раз, с 15-20-минутным интервалом, взвесить их. Остановка роста глиобластомных и лейкозных клеток происходит из-за соответствующих белковых ингибиторов. Этот эффект фиксируется не без помощи упомянутых «клеточных весов».
Конечно, достоверности ради требуется узнать массу не одной клетки, а многих. Но авторы уверены в универсальности своей методики, позволяющей получить немало достоверных данных с небольшим количеством клеток: к примеру, при лейкозе эффективность лекарственного средства оценивается путём взвешивания всего-навсего 1 тыс. клеток – примерно 25 мкл крови.
Благодаря одной из модификаций устройства выполнение всех измерений происходит за одни сутки. Это весьма кстати, если есть нужда в скорейшей оценке результативности терапии. Вероятно, в ближайшей перспективе медики смогут многое предугадать, предварительно взвесив взвешиванием клетки раковой опухоли.