Аптамеры — это одноцепочечные молекулы ДНК. Они действуют как синтетические аналоги антител и связываются с клетками-мишенями, позволяя распознать и обнаружить, например, раковые клетки. Новый препарат поможет обнаружить скопления опухолевых клеток размером от двух миллиметров.
Распространение раковых клеток через кровь и лимфу начинается на ранних стадиях заболевания. Иногда это происходит даже до того, как первичная опухоль становится достаточно большой для ее визуализации с помощью позитронно-эмиссионной томографии, магнитного резонанса или компьютерной томографии.
Традиционные методы определения локализации метастазов в организме недостаточно чувствительны и специфичны, чтобы различать трансформированные ткани небольшого размера. Поэтому необходимо создать препарат, способный селективно метить опухолевые очаги даже критически малых размеров.
Коллектив ученых из Сибири, в состав которого вошли исследователи ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», при участии коллег из университета Оттавы (Канада) разработал новый радиофармпрепарат на основе аптамеров для обнаружения и визуализации раковых опухолей и метастазов с использованием позитронно-эмиссионной и компьютерной томографии. Метод значительно повысит точность диагностики и мониторинга развития раковых заболеваний.
В новой технологии ученые использовали противораковые ДНК-аптамеры, меченые радиоактивным углеродом — одним из самых быстро распадающихся и безопасных радионуклидов.
Новую систем протестировали на мышах с асцидной карциномой Эрлиха и ее метастазами. Аптамер с радиоактивной меткой позволил определить первичные и вторичные опухоли размером меньше двух миллиметров, тогда как широко используемая радиоактивная глюкоза определяет только семимиллиметровые очаги.
«Мы смогли различить мелкие метастатические поражения по всему телу: в щитовидной железе, желудке, печени, почках, кишечнике, мышцах, легких, сердце, поджелудочной железе и даже в костном мозге ребер. Созданный препарат полностью выводился из организма в течение часа.
Исследование острой токсичности показало, что препарат на основе аптамера не токсичен. Следовательно, он открывает новые возможности диагностики рака», — рассказала Анна Кичкайло, доктор биологических наук, заведующая лабораторией цифровых управляемых лекарств и тераностики ФИЦ КНЦ СО РАН, руководитель лаборатории биомолекулярных и медицинских технологий Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого.
Графическое изображение результатов исследования сибирских ученых стало обложкой декабрьского номера журнала Molecular Therapy - Nucleic Acids. Обычно в качестве иллюстрации для обложки научного журнала выбирают самый яркий и интересный результат.
Результаты исследования опубликованы в журнале Molecular Therapy - Nucleic Acids.