Одновременный анализ опухолевых маркеров с помощью белковых микрочипов новый подход к диагностике злокачественных новообразований

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОНКОЛОГИЯ

31

КЛАСТЕРИЗАЦИЯ ПО ХИМИЧЕСКИМ КЛАССАМ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ, ПРЕДСТАВЛЕННЫХ В БАНКЕ ДАННЫХ НИИ ЭДИТО РОНЦ РАМН

В.В. Решетникова, Г.Н. Апрышко ГУ РОНЦ им. H.H. Блохина РАМН, Москва

Задачи исследования. Проанализировать корреляции между принадлежностью веществ к тем или иным классам органических соединений и наличием у них цитотоксической и противоопухолевой активности, определенной экспериментальным путем или прогнозируемой компьютерным методом.

Материал и методы. Использована компьютерная фактографическая база данных по противоопухолевым агентам РОНЦ РАМН, содержащая структурные формулы и достоверные количественные данные по цитотоксичности in vitro и воздействию на экспериментальные опухоли животных in vivo для более 9000 веществ различного химического строения. Для определения принадлежности веществ к химическим классам использовали программные средства СУБД ISIS/Base фирмы MDL Information Systems, Inc., для компьютерного прогноза биологической активности - система PASS (Prediction of Activity Spectra for Substances), разработанная в Институте биомедицинской химии РАМН.

Результаты. Общая база данных разделена на массивы, содержащие сведения о веществах, имеющих в структуре различные функциональные груп-

пы и атомные группировки, являющиеся признанными фармакофорами. Осуществлен прогноз цитотоксичности и противоопухолевой активности для веществ, имеющих идентифицированные структурные формулы. Сравнили наличие у веществ разных химических классов прогнозируемой и определенной экспериментальным путем биологической активности. Осуществлено их дальнейшее деление на под-массивы веществ с нулевым, низким, средним и высоким уровнем цитотоксичности, определенной по влиянию веществ на синтез ДНК или выживаемость клеток СаОу в культуре, и противоопухолевой активности, определенной по влиянию на рост перевиваемых опухолей 5 типов, наиболее часто используемых в экспериментальной химиотерапии.

Выводы. Сформированные базы данных, содержащие структурные формулы веществ и данные по их биологической активности разных уровней, рекомендуются для использования в качестве обучающих выборок в системах прогноза цитотоксичности и противоопухолевой активности неизученных веществ по их химической структуре.

ОДНОВРЕМЕННЫЙ АНАЛИЗ ОПУХОЛЕВЫХ МАРКЕРОВ С ПОМОЩЬЮ БЕЛКОВЫХ МИКРОЧИПОВ -НОВЫЙ ПОДХОД К ДИАГНОСТИКЕ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ

Т.П. Рябых1, Т.В. Осипова1, Е.И. Дементьева2, А.Ю. Рубина2,

Е.И. Дарий2, А.Ю. Барышников !, A.C. Заседателев2, А.Д. Мирзабеков

1ГУ РОНЦ им. Н.Н.Блохина РАМН, Москва 2Институт молекулярной биологии им. В.А.Энгелъгардта РАН, Москва

В настоящее время для диагностики злокачествн-ных новообразований и контроля за лечением широко используются опухолевые маркеры (опухолеассоциированные антигены), определяемые в сыворотке крови с помощью специфических моноклональных антител. Их уровень в крови, как правило, коррелирует с размером опухоли или стадией заболевания. Однако чувствительность и специфичность этих маркеров за редким исключением невелика и не позволяет выявить большинства опухолей на ранней стадии заболевания.

В последние годы в связи с развитием совершенно новых научных направлений - геномики и протеомики - наметились принципиально новые подходы к диагностике опухолей с помощью опухолевых маркеров. Задачей диагностики нового поколения является не поиск «идеального» маркера с высокой чувствительностью и специфичностью, а одновременное использование широкого спектра потенциальных онкомаркеров. Комбинирование маркеров и их сравнительный анализ оказывается гораздо более информативным и надеж-

№2/томЗ/2004 РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ

32

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОНКОЛОГИЯ

ным для диагностики, чем применение одного маркера, даже самого чувствительного, что позволяет с высокой точностью диагностировать опухолевый процесс.

Новая технология биочипов, позволяющая анализировать сыворотки крови больного по многим параметрам, позволит резко увеличить эффективность диагностики злокачественных новообразований.

Цель исследования. Разработка белкового микрочипа для определения следующих опухолевых маркеров: простатаспецифического антигена (ПСА), главного маркера рака простаты; альфа-фетопротеина (АФП), главного маркера рака печени; раковоэмбрионального антигена (РЭА), главного маркера рака толстой и прямой кишки; СА 125, главного маркера рака яичников; СА 19-9, главного маркера рака поджелудочной железы; СА 15-3, главного маркера рака молочной железы.

Методы. В работе использовали биочипы на основе гидрогелей, разработанные в ИМБ им. В. А. Эн-гельгардта РАН. Белковый микрочип представлял собой матрицу полусферических гелевых элементов, расположенных на предметном стекле. Диаметр гелевой капли составлял 50-300 мкм. Иммобилизацию антител в гелевые элементы проводили методом со-полимеризации. На биочипе проводили «сэндвич»-вариант иммуноанализа, при котором использовали

два специфических моноклональных антитела, одно из которых метили флуоресцентным красителем Су 3. Флуоресцентные сигналы от гелевых элементов микрочипа регистрировали с помощью специального анализатора, сопряженного с компьютером. Строили калибровочные кривые зависимости флуоресцентного сигнала от концентрации антигена в растворе и по этим кривым определяли концентрацию каждого антигена в сыворотке крови.

Результаты. С помощью микрочипа возможно определение малых концентраций ПСАобщ, РЭА, АФП, ПСАс во6 СА 19-9. Минимальная концентрация антигенов, определяемая в «сэндвич»-варианте иммуноанализа, составляла 0,5 нг/мп и менее. Сыворотки больных раком простаты были проанализированы с помощью нового белкового микрочипа, полученные данные сравнены с данными, полученными в стандартной тест-системе фир-мыНоптал La Roche. КоэффициенткорреляциидпяПСА составил 0,99 (р< 0,01).

Заключение. Существует принципиальная возможность одновременного определения несколышх опухолевых маркеров на одном белковом микрочипе. Этот метод открывает возможность одновременного анализа сывороток больных с использованием многих опухолевых маркеров, что значительно расширяет возможности диагностики злокачественных новообразований.

ВЛИЯНИЕ СОКТООВАСТЕМиМ РАКУЦМ НА ПРОТИВООПУХОЛЕВУЮ АКТИВНОСТЬ ЦИСТОСТАТИКОВ

Н.С. Сапрыкина, А.М. Козлов ГУ РОНЦим. Н.Н. Блохина РАМН, Москва

Цель исследования. Экспериментальная оценка влияния иммунномодификатора бактериального происхождения СОІШчГОВАСТЕШиМ РАРУІЖ (КОР) на противоопухолевую и антиметастатическую активность цитостатиков.

Методы. Исследование выполнено на мышах ВБР1 с подкожно трансплантированной карциномой легкого Льюис (LLC). КОР , инактивированный нагреванием, (1 х105-106 клеток/мышь), вводили мышам п/к 5- кратно с интервалом 24 или 72 ч, начиная со 2-х сут опыта. Рубомицин (РУБ) в дозе 3,5 мг/кг, циспла-тин (ДДП) в дозах 8-10 мг/кг и циклофосфан (ЦФ) в дозах 100 - 300 мг/кг вводили животным в/бр однократно на 2-й день после прививки LLC. ЦФ в дозе 20 мг/кг вводили мышам в/бр в те же сроки, что и КОР.

П/о и антиметастатический эффекты оценивали по общепринятым методикам.

Результаты. КОР при монотерапии не влиял на рост и метастазирование ЬЬС. При комбинированном приме-

нении КОР +РУБ эффективность цитостатика не усиливалась (торможение роста опухоли ТРО) в группах мышей, леченных РУБ и КОР +РУБ равно 63 % и 71 % соответственно). КОР не влиял также на п/о эффект ЦФ при всех использованных дозах и режимах введения ЦФ. При комбинированном применении с ДЦП КОР повышал уровень и продолжительность п/о эффекта цитостатика (максимальный уровень ТРО в группе мышей, леченных только ДДП, достигал 86 %, а леченных КОР +ДДП - 92 %). При этом в группе мышей, леченных ДДП и КОР + Д ДП, отмечено УПЖ на 20 % и 31 % соответс-венно. При более длительном введении иммунномодуля-тора (в течение всего опыта до начала гибели животных) УПЖ повышалось до 42 %. Влияния КОР на анти-метастатическое действие Д ДП не отмечено.

Выводы. Полученные результаты свидельствуют о способности СОКУКОВАСТЕШиМ РАКУЦМ, инактивированного нагреванием, повышать противоопухолевую активность цисплатина.

РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ

№2/томЗ/2004