Интервью врачей и специалистов:

Может ли анализ крови предсказать распространение рака у детей?

Администратор 04 Октября в 3:00 98 0
Может ли анализ крови предсказать распространение рака у детей?

Доктор Дэвид Лайден – известный американский врач и исследователь, научный сотрудник отделения онкогематологии Weill Cornell Medicine

Интервью с доктором Дэвидом Лайденом, профессором детской кардиологии и нейроонкологии

Сегодня врачи предсказывают распространение опухолей при помощи биопсии тканей.

Последние научные исследования посвящены жидкой биопсии – анализам, позволяющим обнаружить в крови больных ДНК опухолевых клеток. Но некоторые ученые предлагают революционный подход к диагностике – изучение внеклеточных везикул, экзосом. Подробнее о возможностях экспериментального метода читайте в сегодняшнем интервью с американским ученым.

Доктор Дэвид Лайден (David C Lyden) – известный американский врач и исследователь, научный сотрудник отделения онкогематологии Weill Cornell Medicine, консультант Мемориального онкологического центра Слоана-Кеттеринга.

Выпускник медицинского факультета Университета Брауна; проходил ординатуру на базе Memorial Sloan Kettering.

Ранние работы доктора Лайдена привели к нескольким фундаментальным открытиям, касающимся участия стволовых прогениторных клеток в опухолевом ангиогенезе и метастазировании рака. Ввел концепцию преметастатической ниши. Имеет репутацию одного из ведущих экспертов и пионера в области механизмов метастазирования рака. 

Согласно новой концепции, миелоидные прогениторные клетки взаимодействуют с клетками здоровых органов, создавая оптимальные условия для внедрения злокачественных клеток и образования метастазов опухоли. Исследования доктора Лайдена продемонстрировали, что особые опухолевые микровезикулы (экзосомы) инициируют формирование преметастатической ниши, отвечают за изменение микроокружения опухоли.

Сотрудники лаборатории Лайдена идентифицировали ключевые белки, участвующие в метастазировании рака, а также определили роль опухолевых экзосомальных интегринов в образовании метастазов во внутренних органах.

За революционные достижения ученый был удостоен престижных наград Университета Порто, Общества по изучению метастазов, Бельгийского общества клеточной биологии и ряда других авторитетных организаций.

В настоящее время доктор Лайден совмещает исследовательскую и клиническую деятельность, занимаясь лечением тяжелобольных детей со злокачественными опухолями головного мозга в MSKCC.

- Доктор, как в современной клинической практике предсказывают распространение рака?

- Мы обычно применяем биопсию тканей с последующим гистологическим исследованием образца.

Существует масса полезных биомаркеров, но все же возможности биопсии весьма ограничены. В последнее время акценты сместились в сторону жидкой биопсии, для которой достаточно небольшого образца крови пациента.

В течение нескольких лет основное внимание уделялось циркулирующим опухолевым клеткам. Проблема в том, что пробирка с кровью может содержать всего 5-7 циркулирующих раковых клеток – этого явно недостаточно для анализа. Возможности использования этих клеток до сих пор активно обсуждаются в научном мире.

Второй популярный метод – это определение циркулирующей опухолевой ДНК, по которой можно идентифицировать конкретные мутации опухоли и многое узнать о ее свойствах, агрессивности, чувствительности к препаратам.

Здесь проблема заключается в другом: ежедневно в организме гибнет огромное количество клеток, и 95% присутствующих в крови фрагментов ДНК являются продуктом гибели здоровых клеток. Опухолевая ДНК составляет ничтожную долю.

Наш подход несколько отличается. Мы считаем, что ключ к определению метастатического статуса пациента лежит в изучении опухолевых экзосом – внеклеточных микропузырьков, которые выделяются в кровоток. Исследования показывают, что экзосомы опухолей сильно отличаются от нормальных. В частности, микропузырьки нормальных клеток практически не содержат ДНК, тогда как опухолевых плотно упакованы генетическим материалом.

Мы заинтересованы в идентификации всех компонентов, которые составляют экзосому.

Экзосома – как вирус, она имеет двойной липидный слой, торчащие из него трансмембранные белки, а также содержит внутриклеточную ДНК и РНК.

Экспрессия белков в опухолевых экзосомах резко отличается от нормальной. Если научиться улавливать эти микроскопические частицы в образце крови и анализировать их, диагностика и составление прогноза при любой разновидности рака существенно упростится. Это будет качественно новый уровень.

- Какие трудности ожидают Вашу команду при разработке анализа?

- Нам придется провести основательную работу по сопоставлению количественного и качественного состава экзосом здоровых клеток и опухолевых клеток различных типов и стадий. Придется установить уникальные белки, встречающиеся в опухолевых экзосомах, но отсутствующие в нормальных. Также предстоит разработать эффективный и недорогой метод изоляции микровезикул в образцах биологического материала. Это колоссальный объем работы.

Целью нашей лаборатории является улучшение прогностических тестов и лечения рака у детей. Нам потребуются лучшие способы выделения экзосом опухоли, хотя мы прямо сейчас довольно успешно изолируем экзосомы в образцах крови.

- Как Вы найдете биомаркеры, которые предсказывают будущие метастазы?

- Нормальные экзосомы не имеют ДНК, тогда как опухолевые экзосомы богаты ею.

Наличие ДНК само по себе свидетельствует, что источником изолированных микровезикул является раковая клетка. Вот уже первый биомаркер.

Но мы сосредоточимся на специфических белках, большинство из которых относится к уникальным трансмембранным протеинам. При помощи масс-спектрометрии лаборатория в состоянии определить точный белковый состав образца. Теперь остается составить список искомых веществ, допустимые концентрации и так далее. Это кропотливая и длительная работа.

Мы уверены в существовании специфических биомаркеров, важных для лечения и составления прогноза заболевания. Например, опухолевые интегрины или белки адгезии всегда присутствуют в экзосомах злокачественных клеток, однако их нет в нормальных. Обнаружение интегринов может свидетельствовать в пользу прогрессирования рака.

Семейство интегринов состоит из 24 членов, а некоторые интегрины необходимы для связывания с определенными органами и тканями – легкими, печенью, мозгом, костной тканью. Обнаружение этих белков будет не просто указывать врачу на метастазирование, но и задаст направление поиска с помощью инструментальных методов (МРТ, КТ).

- Весной Вы получили грант от фонда Sohn Conference Foundation. Как это повлияло на исследования?

- Сегодня выдается крайне мало грантов для исследований в области лечения рака у детей.

Поддержка фонда позволила многократно ускорить работы по обнаружению новых биоимаркеров. Я надеюсь, что в конечном итоге мы разработаем не только прогностический тест, но и селективные лекарственные препараты, способные воздействовать на те или иные опухолевые протеины. Это будет лекарственная профилактика метастазов.

Наша цель – минимизировать побочные эффекты.

Как вы знаете, современная онкология активно применяет высокотоксичные химиотерапевтические препараты. Нынешние химиопрепараты не назовешь селективными – они влияют на основополагающие процессы клеточной репликации. Эти процессы протекают абсолютно во всех клетках человеческого тела, а потому химиотерапия убийственна для организма в целом, а не только для опухоли.

Помимо разработки прогностических тестов, мы намерены добиться более эффективной и безопасность лекарственной профилактики метастазов рака. Это направление сегодня практически не развито. Например, выживаемость пациентов с метастатическим раком поджелудочной железы составляет менее 5%, с метастатическим раком мозга – 0%.

Мы надеемся, что будущие препараты для профилактики метастазов в комплексе с анализами экзосом повысят выживаемость детей с раком во много раз. Но перед нами годы непростых исследований.

В первую очередь это поможет пациентам с онкологическими заболеваниями, которые отличаются высоким метастатическим потенциалом. Раковые опухоли у детей, как правило, очень агрессивны.

- Что готовит будущее онкобольным детям?

- Мы живем в удивительное время надежды.

В прошлом медицина занималась преимущественно лечением первичных опухолей, поэтому метастатический рак до сих пор считается приговором. Но будущее исправит эту ситуацию, когда наука больше узнает о биологии метастазирования опухолей. Я верю, что через несколько лет мы научимся успешно диагностировать и лечить рак на любых стадиях, не фокусируясь на первичной опухоли.

Я искренне восхищаюсь врачами, институтами и фармацевтическими компаниями, которым за последние годы удалось сократить смертность от рака в педиатрической практике почти на 90%. Они создали иммунные препараты, сумели понять микроокружение опухоли, разработали многочисленные лабораторные анализы и процедуры.

Будущее дарит надежду, и мы постараемся приблизить его.
Похожие статьи
показать еще