Заглянуть в клетку: как проверяют эффективность химиотерапии

Сегодня химиотерапия является основным методом борьбы с онкологическими заболеваниями. Однако в силу различных факторов, даже если использовать одни и те же препараты, течение болезни и скорость выздоровления у разных пациентов будут отличаться. Как убедиться, что лечение проходит успешно? Ответ на этот вопрос есть у российских ученых, которые разработали новую систему оценки эффективности химиотерапии при лейкозе.

Подробнее об этой методике официальному сайту Десятилетия науки и технологий – наука.рф – рассказала автор проекта, научный сотрудник Научно-исследовательского института вакцин и сывороток (НИИВС) им. И.И. Мечникова, кандидат медицинских наук Александра Винницкая.

Ключевые показатели

В отличие от других онкологических заболеваний, лейкоз не возникает в одном определенном участке организма. Это заболевание всей системы крови, вызывающее неконтролируемое размножение измененных лейкоцитов, снижение количества эритроцитов, тромбоцитов и нормальных лейкоцитов. Ученые обратили внимание, что в организме также меняется уровень выработки хемокинов – эти белки отвечают за передвижение лейкоцитов и регулируют их миграцию из крови в ткани. Кроме того, от их количества зависит развитие иммунных клеток красного костного мозга – важнейшего органа кроветворной системы.

«Мы заметили, что до и после химиотерапии выработка уровня данного вещества меняется. Нам показалось это интересным. Ранее этот фактор не использовали для прогноза развития болезни и проверки эффективности лечения», – отметила Александра Винницкая.

Так, у пациентов с лейкозом экспрессия (выработка клетками) хемокина крайне высокая. В то время как у тех, кто прошел химиотерапию, она уменьшается. А у здоровых людей этот показатель совсем небольшой. Еще один параметр, который специалисты решили проверить – уровень миграции клеток лейкоза. Чем она активнее, тем агрессивнее протекает заболевание. По итогу лечения этот процесс должен замедляться.

Эти показатели и легли в основу метода, позволяющего точно оценить эффективность лечения.

Поймать движение

Новая система включает несколько этапов. Для пациентов это выглядит просто – нужно всего лишь сдать анализ крови. Далее, чтобы оценить миграцию клеток, специалисты используют так называемую камеру Бойдена. Она состоит из двух отсеков, разделенных пористой мембраной. В одно отделение помещают образцы клеток и наблюдают, сколько из них мигрировало через поры в противоположную сторону – к хемокину. В зависимости от того, какая это клетка – лейкозная или здоровая – движение будет сильно отличаться.

«При этом важно учитывать, что клетки лейкоза могут самостоятельно выделять хемокин, причем такая способность сильнее, чем у обычной клетки», – подчеркивает автор работы.

В свою очередь, экспрессию генов в клетке оценивают с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР). Это довольно известный в рутинной практике метод, позволяющий с высокой точностью обнаружить в биоматериале ДНК и РНК патогенов. В данном случае в фокусе внимания исследователей – активность гена CXCL12. Он отвечает за распространение иммунных клеток по организму и их развитие в костном мозге, а также играет важную роль в различных процессах при онкологических заболеваниях.

Исследования проходили с 2015 по 2020 годы на базе московского Научно-исследовательского института вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова. В экспериментах участвовали более 40 пациентов, а также контрольная группа здоровых людей. Анализ проводился до и после химиотерапии. Благодаря новому методу ученым удалось выяснить, что в результате процедуры уровень миграции клеток стал значительно снижаться – в 3,4 раза, а еще через сутки – в 2,7 раза.

В научных целях

В России эта система применяется впервые. Хотя в зарубежных странах роль хемокина при заболевании уже была показана, сама методика не масштабировалась. При этом способ, как выяснилось, лучше всего подходит для определенного вида лейкоза.

«Мы изучали эти процессы и на других клеточных линиях. Они, конечно, все зависят от данного вещества, однако для острого миеломонобластного лейкоза наш подход показал наибольшую чувствительность», – поясняет собеседница.

Полученные данные вошли в курс обучения по направлению «Иммунология» Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова, а также Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н.И. Пирогова.

Пока новый способ применяют в научных целях. Чтобы внедрить его в массовую практику, по словам автора работы, требуется больше квалифицированных кадров и соответствующих реактивов. Дело в том, что ранее необходимую технику поставляли из-за рубежа. При этом наладить производство в России нужного оборудования возможно – все необходимое в стране есть, считают ученые.

Врачи уверены в больших перспективах нового метода. Благодаря ему можно не только оценить эффективность используемых препаратов, но и в целом определить, как будут протекать различные опухолевые процессы. Более того, в будущем этот метод возможно полностью автоматизировать – и для анализа миграции клеток уже не потребуется участия специалистов. Однако для развития проект необходимо масштабировать, включив в этап клинических исследований большее число пациентов.

Анна Шиховец