Эксперты о квантовых компьютерах
Подробнее
25.06.2020
ФизТех

Активность пары генов определит назначение лекарства от рака

5.1

Биоинформатики МФТИ совместно с коллегами разработали способ определения молекулы ганглиозида GD2, которая активно производится в раковых клетках и служит терапевтической мишенью. Результат исследования повысит эффективность терапии рака GD2-специфичными антителами.

Парные индикаторы / ©Пресс-служба МФТИ

Статья опубликована в швейцарском журнале Biomedecines. Ганглиозид GD2 – сложная небелковая молекула, которая в большом количестве присутствует на поверхности многих раковых клеток. Так как здоровые клетки производят его в очень ограниченных количествах, то GD2 хорошо подходит для направленной иммунотерапии. Применение моноклональных антител, специфично связывающихся с этим веществом, вошло в клиническую практику для лечения некоторых видов рака.

Содержание GD2 на поверхности клеток определяет эффективность такой иммунотерапии, поэтому важно научиться надежно определять эту молекулу в опухолевых тканях. Классический метод иммуногистохимии часто приводит к неверным результатам из-за сложности измерений непосредственно в фиксированных тканях, которые получаются при биопсии. Анализ данных РНК-секвенирования оказывается удобнее и точнее, поэтому биоинформатики взялись за поиск связи между содержанием ганглиозида GD2 и работой маркерных генов.

Так как GD2 производится в результате ряда последовательных биохимических реакций, его содержание зависит от баланса участвующих в процессах ферментов. На активность последних влияет уровень экспрессии кодирующих их генов. Поэтому на основании уровней экспрессии можно классифицировать биологический образец по содержанию GD2, то есть определить его GD2-фенотип.

Поверхностная экспрессия ганглиозида GD2 в линии раковых клеток, проанализированная методом проточной цитометрии / ©Пресс-служба МФТИ

Чтобы понять, какие гены сильнее связаны с GD2-фенотипом, ученые сравнили уровни экспрессии генов, вовлеченных в биохимический путь синтеза ганглиозидов. В анализ также добавили пару из двух «ближайших» ферментов – катализаторов синтеза самого GD2 и его непосредственного предшественника.

Ученые выяснили, что именно по экспрессии этих двух генов (ST8SIA1 и B4GALNT1) можно наиболее точно предсказать GD2-фенотип клетки. Эта пара оказалась лучшим биомаркером, чем любая другая или гены по отдельности. Таким образом, посчитав количественный уровень экспрессии двух генов в клетках больного, можно сделать вывод о применимости GD2-направленной терапии. Результат исследования может применяться для многих типов рака и позволит повысить эффективность терапии GD2-специфичными антителами.

«Стоимость курса лечения GD2-специфичными антителами может составлять сотни тысяч долларов, а помогает оно при нейробластоме где-то в четверти случаев, причем часто имеет очень сильные побочные эффекты. Получается, что для большинства пациентов такая терапия оказывается бесполезна, даже вредна, не говоря о затратах.

Чтобы избежать этого, надо внедрять новые молекулярно-диагностические подходы. В этом и заключается задача нашей лаборатории», – комментирует Антон Буздин, руководитель исследования и заведующий лабораторией трансляционной геномной биоинформатики МФТИ.

«Исследования группы имеют огромное значение, так как решают одну из ключевых задач, на которые направлен национальный проект “Наука”: повышение эффективности высокотехнологичной дорогостоящей медицинской помощи», – добавил Денис Кузьмин, директор Физтех-школы биологической и медицинской физики МФТИ.

Помимо сотрудников лаборатории трансляционной геномной биоинформатики МФТИ в исследовании принимали участие их коллеги из Института биоорганической химии имени М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН, первого Московского государственного медицинского университета имени И. М. Сеченова, Института биомедицинской химии имени В. Н. Ореховича, Национального медицинского исследовательского центра детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачёва, Инновационного центра «Сколково», а также компаний Omicsway, Real Target и Oncobox. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
Вчера, 14:06
Мария Азарова

Американские исследователи оценили вероятность повторного заражения коронавирусами SARS-CoV, HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-NL63 и особенно SARS-CoV- 2.

10 часов назад
Мария Азарова

По мнению японских ученых, гиперинсулинемию и связанную с ней сверхэкспрессию белка GRP78 следует рассматривать как терапевтическую или профилактическую цели в свете пандемии коронавируса.

Вчера, 17:59
Мария Азарова

В Великобритании провели крупное популяционное исследование с участием более 32 миллионов человек. Авторы работы изучили неврологические осложнения, связанные с вакцинами ChAdOx1nCoV-19 и BNT162b2, а также после самого Covid-19.

Вчера, 14:06
Мария Азарова

Американские исследователи оценили вероятность повторного заражения коронавирусами SARS-CoV, HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-NL63 и особенно SARS-CoV- 2.

22 октября
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу, что человеческий мозг уменьшился из-за процессов глобализации, кооперации и разделения труда.

22 октября
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: