Светящийся белок поможет выявить риск меланомы
Сотрудники лаборатории фотобиологии Института биофизики СО РАН исследуют возможность использования биолюминесцентных белков для диагностики различных заболеваний. На фото Евгения Башмакова, один из авторов исследования
Российские биологи научились выявлять генетические мутации с помощью светящихся белков. Метод позволяет провести диагностику быстро и точно, не требует дорогостоящего оборудования или специальных навыков персонала. Для того, чтобы проверить метод, ученые искали мутации в генах, отвечающих за синтез пигментов меланинов, которые повышают риск возникновения меланомы. Результаты исследования опубликованы в журнале Talanta. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.
Меланома — один из наиболее агрессивных видов рака, он развивается быстро и непредсказуемо. Ежегодно врачи диагностируют более 200 тысяч случаев этого заболевания. Чуть больше пятидесяти лет назад ученые обнаружили, что риск заболеть меланомой передается по наследству.
Меланома чаще наблюдается у людей со светлой кожей, рыжими волосами и большим количеством веснушек. Цвет волос, пигментация и окраска кожи зависят от работы генов, регулирующих синтез меланинов. Ученые обнаружили несколько десятков вариантов одного из таких генов — рецептора меланокортина. При определенных изменениях в своей структуре этот ген не может запускать синтез темного пигмента эумеланина, тогда как красный пигмент феомеланин продолжает образовываться. Для носителей таких мутаций риск заболевания меланомой выше.
Ученые из Красноярска, Москвы и Новосибирска оценили риск возникновения меланомы по ряду мутаций в гене рецептора меланокортина. С помощью светящихся белков они фиксировали отличия между генами здоровых людей и больных меланомой. У пациентов с таким диагнозом две из пяти исследуемых мутаций встречались чаще, чем у здоровых. Исследование показало, что разработанный способ поиска вариаций в генах пригоден для проведения подобных исследований, обеспечивая быстрое и надежное генотипирование.
«Задача поиска мутаций, связанных с определенными заболеваниями, крайне актуальна, — пояснила один из авторов исследования Евгения Башмакова из Института биофизики СО РАН. — Разработанная нами технология оценки частоты мутаций с помощью биолюминесцентных меток может применяться для любого гена и любой мутации. Главное, что это можно сделать быстро, просто и для большого количества образцов».
В ходе работы ученые использовали созданную ранее систему двухканальной биолюминесцентной диагностики. Она основана на использовании светящегося белка обелина, который выделяют из собранного в Белом море гидроидного полипа Obelia longissima. С помощью кишечной палочки, которой был «вживлен» необходимый для синтеза обелина ген, биологи научились получать этот белок в лаборатории. Затем ученые создали варианты обелина с измененными параметрами свечения. На основе двух белков, излучающих фиолетовый и зеленый свет, и была создана система, которая может определять одиночные мутации.
В работе использовали образцы крови почти двух сотен больных меланомой и такой же группы здоровых людей. При оценке риска меланомы были исследованы пять наиболее опасных мутаций, связанных с риском этого заболевания. Для двух мутаций была показана взаимосвязь с риском возникновения и развития меланомы, а для одной из них — связь с более агрессивным течением болезни.
Разработанная методика позволяет всего лишь за два часа при помощи достаточно небольшой клинической лаборатории оценить риск возникновения меланомы. Схожий анализ можно сделать и для того, чтобы определить предрасположенность к любому другому заболеванию, если оно связано с генетическими мутациями. Часто выявление мутаций помогает врачам правильно предсказать течение болезни и подобрать индивидуальную терапию, обеспечивая наиболее эффективное лечение. В случае меланомы информация об индивидуальном риске может быть использована, например, в целях профилактики.
Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.
Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.