Ученые из Национального медицинского исследовательского центра гематологии Минздрава РФ разработали новый метод быстрого определения различий в последовательностях ДНК донора и пациента. Технология позволяет выявлять доноров для пересадки стволовых клеток крови.

Об открытии ученые рассказали на страницах Frontiers in Immunology.

Трансплантацию костного мозга применяют для лечения рака крови. Красный костный мозг донора содержит неповрежденные стволовые клетки, которые дают здоровое потомство клеток крови: эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов. Здоровые иммунные клетки крови (лейкоциты) донора нацеливаются на злокачественные клетки пациента и уничтожают их, помогая бороться с раковой опухолью. Однако мишенью этих клеток могут стать и здоровые клетки. Эффект получил название «трансплантат против хозяина».

Возникновение иммунного ответа связано с распознаванием антигенов — небольших фрагментов внутренних белков клетки, которые выносятся на ее поверхность. Группа ключевых фрагментов (главный комплекс гистосовместимости) сильно различается у разных людей. Поэтому при трансплантации в первую очередь обращают внимание именно на этот комплекс. Кроме того, известно 20 различных последовательностей ДНК, которые кодируют второстепенные антигены. Важно учитывать и их влияние на иммунный ответ.

Вызываемый пересадкой эффект зависит от степени различия между второстепенными антигенами донора и реципиента. Существующие методы поиска таких различий имеют множество недостатков, основной из них в том, что много времени уходит на проведение эксперимента. Метод, разработанный специалистами лаборатории Григория Ефимова в Национальном медицинском исследовательском центре гематологии, позволяет выявить различия в генах донора и реципиента в течение часа.

Для этого ученые, поддержанные грантом Российского научного фонда, модифицировали полимеразную цепную реакцию (ПЦР), которая призвана увеличить количество копий фрагмента ДНК. Новый метод — комбинация двух разновидностей реакции: аллель-специфичной и в реальном времени. Для осуществления реакции необходимы праймеры — синтезированные короткие последовательности ДНК, специфически связывающиеся с исследуемым фрагментом. Аллель-специфичные праймеры будут эффективнее принимать участие в синтезе участков, идеально им соответствующих. При наличии различий в последовательности праймера и матричной цепи синтез идет медленнее, копий ДНК выходит меньше. ПЦР в реальном времени позволяет измерять количество полученных копий ДНК.

Иммунологи подобрали необходимые праймеры к каждой разновидности второстепенных антигенов. Их смешивают с образцом крови и наблюдают за протеканием реакции. Так исследователи определяют, какие второстепенные антигены присутствуют у конкретного человека.