Разработали систему для определения экспрессии белков в циркулирующих опухолевых клетках

Для изучения молекулярных характеристик опухоли в организме можно использовать циркулирующие опухолевые клетки (ЦОК), проникающие в кровь из первичного или метастатических очагов опухоли. Жидкая биопсия — удобный в плане забора материала активно развивающийся метод. Значительные усилия разработчиков сосредоточены на изоляции и подсчете ЦОК на основе таких характеристик, как экспрессия поверхностных белков, диэлектрические свойства, инвазивность. Исследование других характеристик опухоли, важных для назначения терапии, затруднено, потому что эти клетки присутствуют в крови в очень малых количествах, часто на уровне одной клетки на миллилитр.

Группа ученых из Университета Торонто предложила изящное решение этой проблемы: с помощью магнитных наночастиц, соединенных с антителами, им удалось одновременно и отфильтровывать циркулирующие опухолевые клетки, и анализировать экспрессию того или иного белка.

Суть метода в том, что образец крови после предварительной подготовки инкубируют вместе с антителами на какой-либо внутриклеточный белок — маркер опухоли, а затем еще раз инкубируют с зондами захвата этих антител, несущими магнитные наночастицы. Зонды взаимодействуют с антителами, магнитные частицы собираются в тяжелые агрегаты, которые не могут выбраться из клетки. Затем образец прогоняют через микрофлюидную систему в магнитном поле. Подвижность клеток в магнитном поле теперь напрямую зависит от числа агрегатов наночастиц, а значит — и от уровня экспрессии маркера.

(Антитела взаимодействуют с зондами через комплементарные одноцепочечные ДНК, одна из которых изначально соединена с антителом, а другая — в составе зонда — с магнитной наночастицей.)

Таким образом, магнитная установка позволила ученым рассортировать клетки по уровню содержания целевого белка в 8 последовательных групп с возможностью захвата каждой. После этого клетки визуализировали с помощью иммунофлуоресценции. Число клеток и их распределение по группам дает возможность посчитать уровень экспрессии маркера. В одном образце можно определить только один маркер.

Систему проверили на ксенографтных мышах и образцах пациентов. Важно, что таким же образом можно проследить экспрессию мутировавших белков — они могут являться как мишенями, так и маркерами терапии.