Диагноз по транскриптому
В качестве альтернативы иммуногистохимии для онкодиагностики применен метод РНК-секвенирования
Блог ФизТеха, Naked Science
Исследование опубликовано в швейцарском журнале Biomedicines (Sorokin et al., RNA Sequencing in Comparison to Immunohistochemistry for Measuring Cancer Biomarkers in Breast Cancer and Lung Cancer Specimens).
Классическим методом в диагностике онкологических заболеваний является иммуногистохимическое окрашивание срезов опухолевой ткани. Этот метод позволяет выявить наличие и измерить количество особых белков-маркеров, характерных для злокачественных новообразований. Для проведения процедуры иммуногистохимического окрашивания образец опухоли погружают в горячий парафин.
После остывания блок парафинизованной ткани нарезают на тонкие срезы, которые окрашивают и исследуют методами микроскопии. Полученные изображения позволяют судить о злокачественности и молекулярном типе опухоли, что крайне важно для подбора подходящей терапии.
Принцип метода РНК-секвенирования состоит в определении последовательностей и количеств всех молекул РНК, присутствующих в клетке. Полученная совокупность данных, так называемый транскриптом, содержит информацию об уровне активности всех генов в клетке. Для анализа таких больших объемов данных биоинформатики применяют специализированные алгоритмы, создают базы данных транскриптомов различных клеток и тканей человека.
Авторы работы предложили использовать метод РНК-секвенирования как альтернативу и дополнение к классическому методу иммуногистохимии. Причем в качестве биоматериала предложено использовать те же парафинизованные фрагменты опухоли. Это позволяет избежать дополнительного взятия биопсии у пациента, а также легко комбинировать оба подхода.
«Мы впервые показали, что результаты этих двух методик прекрасно соответствуют друг другу, только для иммуногистохимических исследований нужно сделать намного больше экспериментов – столько, сколько биомаркеров нужно посмотреть, – и потратить гораздо больше материала. А РНК-секвенирование позволяет сразу количественно охарактеризовать работу всех белок-кодирующих генов, а их около 20 тысяч!» – рассказывает Антон Буздин, руководитель исследования, заведующий лабораторией трансляционной геномной биоинформатики МФТИ.
В своем исследовании авторы для нескольких видов опухолей показали наличие четкой корреляции между уровнем экспрессии четырех разных генов-маркеров опухоли, измеренных методом РНК-секвенирования, и результатами иммуногистохимического окрашивания.
Сравнение двух методов:
А – корреляция между уровнем экспрессии маркера рака молочной железы HER2, измеренным методом РНК-секвенирования (RNA) и результатами иммуногистохимического окрашивания (IHC).
В – результаты иммуногистохимического окрашивания для различных стадий прогрессии опухоли (коричневый цвет отражает наличие белка-маркера HER2) / ©Пресс-служба МФТИ.
«Мы уверены, что у РНК-секвенирования большое будущее в медицинской диагностике, и очень рады, что наша работа, как мы надеемся, хоть немного смогла его приблизить», – резюмирует Антон Буздин.
В исследовании, кроме ученых из лаборатории трансляционной геномной биоинформатики МФТИ, принимали участие их коллеги и медики из Института персонализированной медицины Первого Московского государственного медицинского университета имени И. М. Сеченова, Института биоорганической химии имени М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова, Карельского республиканского онкологического диспансера, Медцентра Витамед, МГУ имени М. В. Ломоносова, Калужской областной онкологической больницы, Онкологического диспансера Республики Карелия и компании Oncobox (США). Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru