На помощь онкологам пришли светлячки и медузы

По мнению исследователей Кливлендской клиники, одним из важнейших открытий в медицине в 2012 году был назван прибор для диагностирования рака кожи. Это индивидуальное устройство, которым можно пользоваться без помощи врача, напоминает небольшой ручной фен для волос, однако именно оно позволяет быстро и безошибочно диагностировать даже самые мелкие меланомные опухоли кожи (это наиболее опасная разновидность рака кожи). Инновационные онкологические исследования и разработки принципиально новых методов, которые могут быть использованы для раннего диагностирования заболеваний, доказали, что белки, обладающие естественным свечением (флуоресценцией), могут оказать революционное воздействие на диагностику рака.

Флуоресцентные белки позволяют ученым видеть в режиме реального времени важные аспекты рака в живых организмах и раковые опухоли можно более точно отличить от здоровой ткани. Белки могут использоваться для «нанесения цветовой маркировки» на раковые клетки в режиме in vivo (метода, позволяющего исследователям видеть и контролировать клетки в живых организмах), без хирургического вмешательства и биопсии, а также без необходимости использования дорогостоящего оборудования.

«Поставщиком» флуоресцентных белков является один из видов «медуз» (Aequorea victoria). Для in vivo визуализации ученые всего мира, занимающиеся исследованиями в области онкологических заболеваний, также прибегают к помощи обыкновенных светлячков, точнее их способности к свечению – биолюминесценции люциферазы (фермента, вызывающего свечение).

Несмотря на кажущуюся сложность, биолюминесценция, в самом простом понимании, представляет собой производство и излучение света в результате химической реакции в живом организме, таком, например, как светлячок. Подобно светлячкам светятся отдельные виды рыб, а также грибов. Биолюминесценция, то есть, свечение, происходит тогда, когда в ходе химической реакции высвобождается энергия в форме светового излучения. Название фермента, также как и его субстрата люциферина происходит от слова Люцифер – «светоносец».

Люциферин играет важнейшую роль в этом процессе, так как, будучи малой молекулой с низким молекулярным весом. Он рассеивается сквозь мембраны и может проходить через различные барьеры кровеносной системы, сохраняя при этом низкую токсичность.

«Неинвазивные методы визуализации полезны по нескольким причинам: они проясняют роль больных клеток, помогают врачам в диагностике злокачественных опухолей и могут привести к созданию перспективных направленных методов лечения больных раком молочной железы и пациентов, страдающих другими тяжелыми заболеваниями. В случае больных, страдающих раком молочной железы и колоректальным раком, эта технология чрезвычайно важна для ранней диагностики», - считает эксперт рынка инновационных технологий в области диагностики рака Светлана Вихрова.

Принцип работы состоит в том, что визуализируемые раковые ткани затем сравниваются со здоровыми тканями, таким образом, врач получает точные данные о расположении и распространении раковых клеток, представляющих угрозу жизни. Хотя кому-то и может показаться, что in vivo визуализация не имеет прямого отношения к собственно науке борьбы с раком, тем не менее, это, обеспечивает прорыв в области способности ученых понимать и прослеживать течение смертельных заболеваний.