Одно из самых значительных открытий, сделанных в области изучения рака за последнее десятилетие, заключается в том, что по мере развития опухоли молекулярная идентичность ее клеток начинает нарушаться. Как результат, любая опухоль может содержать группы клеток с разными генетическими наборами, скоростью роста и, как следствие, чувствительностью к определенным лекарственным препаратам.

Используя смесь из четырех квантовых точек, связанных с антителами и способных обнаруживать ассоциированные с раком белки, группа исследователей из Университета Эмори (Emory University) разработала метод картирования молекулярной гетерогенности биопсийных образцов опухолей простаты, взятых у раковых больных. Этот метод может применяться и для изучения других типов опухолей.

Исследовательской группой, разработавшей новый метод характеристики биопсийных опухолевых образцов, руководил ведущий исследователь Университета Эмори (Emory University) и Центра по использованию нанотехнологий в онкологии (Center of Cancer Nanotechnology Excellence) при Технологическом институте Джорджии (Georgia Institute of Technology) Шуминг Ни (Shuming Nie). Ученые сообщают о своей работе в журнале ACS Nano.

Доктор Ни и его коллеги выбрали в качестве мишеней четыре белка, использовав для связывания с ними моноклональные антитела. С каждым антителом они связали квантовую точку – яркую флуоресцентную наночастицу, излучающую свет с уникальной оптической характеристикой. После окрашивания раковой опухоли простаты человека четырьмя разными комплексами из антитела и квантовой точки ученые получили флуоресцентные изображения ткани, использовав обычную коммерческую мультиспектральную систему визуализации. Затем они проанализировали сырые спектральные данные с помощью компьютерной программы, способной отсортировать четыре оптические характеристики и создать карту областей, показывающих, где в опухолевых образцах аккумулируется каждая из четырех квантовых точек. Такие карты выявили сложные внутриопухолевые микросреды и определили большие различия биопсийных образцов, взятых у нескольких пациентов.

Визуализация молекулярной гетерогенности раковой опухоли простаты с помощью нанокомплексов «антитело-квантовая точка»

Карты также выявляют зоны структурных изменений предстательной железы, характерные для перехода здоровой ткани в злокачественную. Ученые отмечают, что их работа показывает, что изменения в архитектонике, происходящие в опухоли простаты, скорее всего, начинаются с одной злокачественной клетки в зонах железы, известных как люминальный и базальный слои.

Аннотация к статье: Shuming Nie et al. Molecular Mapping of Tumor Heterogeneity on Clinical Tissue Specimens with Multiplexed Quantum Dots