Внеклеточные везикулы, или экзосомы, — это пузырьки с набором белков и фрагментов РНК и ДНК, выполняющие в организме транспортную функцию. Экзосомы содержат белки, характерные для клетки, которая их произвела. Пораженные патогеном клетки производят экзосомы с токсичными белками или фрагментами нуклеиновых кислот вирусов и бактерий. Экзосомы давно предлагают использовать для диагностики заболеваний: в экзосомах с помощью чувствительных аналитических методов, с помощью ПЦР, можно искать маркеры рака и других заболеваний.
Группа исследователей под руководством Такао Ясуи (Takao Yasui) разработала устройство для неинвазивной диагностики рака мочевого пузыря и простаты по составу маркеров в экзосомах в моче. Экзосом в моче очень мало, их объем составляет меньше сотой процента от общего объема жидкости, зато для сбора материала не требуется присутствие медицинского работника, что облегчает диагностику. Поэтому для того, чтобы искать в моче экзосомные онкомаркеры, сначала нужно научиться выделять экзосомы. Группа Ясуи использовала для фильтрации экзосом проволоку из оксида цинка с сечением в несколько нанометров; организованные в подобие сетки, фрагменты этой проволоки показали способность улавливать до 99% внеклеточных везикул и пропускать остальные компоненты мочи. Для анализа при помощи устройства достаточно всего 1 миллилитра биоматериала.
МикроРНК здоровых пациентов, выделенную из экзосом, отфильтрованных с помощью нанопроволоки, сравнили с полученной таким же образом микроРНК из мочи пациентов с уже диагностированным раком мочевого пузыря и простаты. Отсеянных экзосом оказалось достаточно для анализа — даже больше, чем дает обычная методика разделения с помощью центрифуги. Предварительный анализ показал, что выделенных из экзосом микроРНК достаточно для уверенной постановки диагноза, но авторы исследования подчеркивают, что их главный результат — эффективное улавливание экзосом, а для использования прибора для диагностики нужно разработать методику и провести новые исследования.
Неинвазивные методы диагностики — одно из ключевых направлений современных медицинских исследований. Для многих заболеваний время постановки диагноза напрямую влияет на прогноз; чем раньше ставится диагноз, тем больше вероятность выздоровления. Чем проще анализ, тем он доступнее. Диагностика рака по анализу мочи проще других методов диагностики, которые требуют забора биоматериала с помощью болезненных пункций или снимков внутренних органов, требующих дорогостоящих приборов.
Недавно ученые описали методику диагностики туберкулеза по анализу мочи с помощью цветной полоски-индикатора.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Наука
Ксения Малышева
