​Чувствительность опухолевых клеток к лекарственным препаратам, оцененная in vitro у больных лейкозами до начала лечения, может служить одним из прогностических факторов при подборе эффективной противоопухолевой терапии наряду с результатами цитогенетических и иммунологических исследований. К такому выводу пришел коллектив сибирских ученых, статья об этом опубликована в Journal of Personalized Medicine

Сотрудники Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирского государственного медицинского университета и Городского гематологического центра Новосибирска оценили клиническую и прогностическую значимость показателей множественной лекарственной устойчивости (МЛУ) у больных острыми и хроническими лейкозами для быстрой и экономичной оценки эффективности планируемой химиотерапии. Исследование охватило 113 пациентов.
 
МЛУ — невосприимчивость опухолевых клеток к цитостатикам, то есть препаратам, нарушающим процессы роста, развития и деления клеток, с разным механизмом действия и токсическим профилем. Феномен МЛУ имеет важное клиническое значение, поскольку служит серьезным препятствием на пути к успешному лечению рака. «Несмотря на развитие новых диагностических и лечебных подходов, МЛУ остается одной из основных причин неэффективности химиотерапии гемобластозов — опухолевых заболеваний крови, — рассказывает научный сотрудник лаборатории биохимии нуклеиновых кислот ИХБФМ СО РАН кандидат медицинских наук Александра Васильевна Сенькова. — Мы попытались выявить факторы, позволяющие предсказать МЛУ у пациентов с такими недугами. Нам было важно понять исходную чувствительность лейкозных клеток к цитостатикам до начала противоопухолевой терапии, ведь если использовать заведомо неэффективные схемы лечения, у пациента быстрее разовьется резистентность к лекарственным препаратам, и таким образом токсичность полихимиотерапии превысит ее эффективность, что недопустимо».
 
По мнению исследователей, если цитостатический препарат не запускает в опухолевой клетке механизмы, приводящие к ее гибели, это может свидетельствовать об активации процессов МЛУ. Одним из них является экспрессия MDR1 — гена множественной лекарственной устойчивости. Этот ген кодирует белок P-гликопротеин — так называемый трансмембранный насос, который активно выбрасывает цитостатики из опухолевой клетки за счет энергии гидролиза АТФ (аденозинтрифосфата). Активность P-гликопротеина определяет резистентность опухолевых клеток ко многим противоопухолевым препаратам.
 
Экспрессия P-гликопротеина — белка-транспортера, отвечающего за множественную лекарственную устойчивость, на мембране опухолевой клетки пациента с острым миелобластным лейкозом (иммуноцитохимическое окрашивание моноклональными антителами к P-гликопротеину) 
 Экспрессия P-гликопротеина — белка-транспортера, отвечающего за множественную лекарственную устойчивость, на мембране опухолевой клетки пациента с острым миелобластным лейкозом (иммуноцитохимическое окрашивание моноклональными антителами к P-гликопротеину)
 
«Проблема в том, что у МЛУ нет универсальных механизмов — это могут быть как активация белков-транспортеров, так и генетические нарушения, влияющие на апоптоз, репарацию и метаболизм лекарственных препаратов, и сложно сказать, какой именно процесс сыграет доминирующую роль у того или иного человека. Поэтому мы задались целью оценить ряд параметров опухолевых клеток в совокупности и посмотреть, как их чувствительность к цитостатическим препаратам in vitro связана с ответом пациентов на терапию в клинической практике», — говорит Александра Сенькова.
 
Данные по чувствительности опухолевых клеток к цитостатикам in vitro были сопоставлены с результатами стандартных методов исследования, используемых при постановке диагноза, в том числе иммунологического (CD-маркеры опухолевых клеток) и цитогенетического (оно проводится для выявления хромосомных аномалий, характерных для того или иного лейкоза) с эффектом терапии. Все пациенты были поделены на четыре основные группы по диагнозу: острый миелобластный лейкоз, острый лимфобластный лейкоз, хронический миелолейкоз и хронический лимфолейкоз. 
 
«Протокол нашего исследования включал забор у больных людей костного мозга или периферической крови (в случае гиперлейкоцитоза), из забранного материала были выделены опухолевые клетки, которые в дальнейшем культивировались в условиях эукариотического бокса, — комментирует ассистент кафедры терапии, гематологии, трансфузиологии факультета повышения квалификации и профессиональной переподготовки врачей Новосибирского государственного медицинского университета, врач-гематолог Мария Александровна Колесникова. — Клетки помещали в инкубатор на двое-трое суток: это оптимальный срок, в течение которого они могут делиться. Нам было важно попасть именно в активную фазу, поскольку цитостатические препараты действуют только на делящиеся клетки. После этого мы добавляли к ним лекарственные препараты в повышающихся концентрациях и измеряли IC50 — параметр, показывающий, при какой концентрации погибает 50 % клеток».
 
Затем был проведен корреляционный анализ с оценкой статистических связей между чувствительностью опухолевых клеток к цитостатическим препаратам in vitro, ответом пациентов на химиотерапию, а также наличием в клетках неблагоприятных иммунологических маркеров и цитогенетических аномалий. Для корреляционного анализа были созданы специальные прогностические шкалы. «При их разработке мы перепробовали множество вариантов и подобрали самые оптимальные факторы, которые оказали наибольшее влияние на прогноз выживаемости и эффективности терапии у больных лейкозами», — поясняет Мария Колесникова.
 
В процессе исследования ученые пришли к выводу, что чувствительность опухолевых клеток к цитостатическим препаратам, оцененная in vitro до начала терапии, может иметь прогностическое значение для отдельных типов лейкозов. «Оказалось, что чем выше изначальная чувствительность клеток к цитостатикам in vitro, тем лучше пациент отвечает на терапию, а если клетки резистентны к препаратам in vitro, то и пациент не отвечает на соответствующие курсы ПХТ, — говорит Александра Сенькова. — Кроме того, мы сопоставили цитогенетические аномалии и иммунологические маркеры, связанные с неблагоприятным прогнозом для пациентов с лейкозами, с чувствительностью опухолевых клеток in vitro, и также выявили ряд значимых корреляций. Таким образом, мы подтвердили, что детектированная in vitro лекарственная чувствительность либо резистентность может служить одним из прогностических факторов наряду с цитогенетическими и иммунологическими параметрами опухолевых клеток».
 
Ученые подчеркивают, что особая ценность их работы заключается в том, что в ней рассматриваются распространенные методики оценки чувствительности опухолевых клеток к цитостатическим препаратам in vitro (такие как МТТ- или WST-1-тесты) в совокупности с цитогенетическими и иммунологическими исследованиями, которые могут помочь в выявлении маркеров первичной или вторичной химиорезистентности. Это дает возможность сориентироваться и подобрать наиболее эффективные схемы лечения. «В клинической практике есть стандартные протоколы химиотерапии первой линии, эффективность которых оценивается после проведения лечения, — комментирует Мария Колесникова. — К примеру, если при миелобластном лейкозе после первого-второго курса не достигается ремиссия, то применяются более интенсивные курсы ПХТ, включающие в себя или другие препараты, или увеличенные дозы уже использованных лекарств. Наш метод позволяет индивидуально подходить к каждому пациенту и выбрать наиболее эффективный и менее токсичный протокол. Когда ставится диагноз “острый лейкоз”, счет идет буквально на дни, а не на месяцы и годы. Поэтому метод хорош для быстрой первичной оценки лекарственной чувствительности до начала терапии. В течение 3—4 часов с момента забора материал доставляется в лабораторию, сутки готовится первичная культура, адаптируется к условиям in vitro, затем добавляются цитостатические препараты, и уже через 72—96 часов мы можем получить ответ по чувствительности лейкозных клеток к исследуемым препаратам».
 
Метод не требует дорогостоящего оборудования и специального обучения: подобной работой может заниматься любой квалифицированный врач в условиях лабораторного бокса. Однако подход новосибирских ученых пока не внедрен в клиническую практику. «Проблема в том, что таких тяжелых пациентов, как пациенты с гемобластозами, необходимо лечить строго по стандарту ВОЗ, а наш метод немного выбивается из этого стандарта, — говорят исследователи. — К примеру, мы посмотрели, что больной резистентен к цитостатическому препарату, и, получается, давать его не стоит. Но по существующему стандарту мы обязаны это сделать. Поэтому если мы добьемся того, что лекарственная чувствительность или резистентность, детектированная in vitro, станет одним из доказанных прогностических маркеров, то ее можно будет учитывать в назначении терапии. Это один из важных шагов к персонализации лечения».
 
В данный момент ученые намерены запатентовать свою идею: уже подана заявка, и получен номер приоритета.
 
Работа выполнена под руководством заведующей лабораторией биохимии нуклеиновых кислот ИХБФМ СО РАН профессора, доктора биологических наук Марины Аркадьевны Зенковой и главного гематолога Сибирского федерального округа и Новосибирской области, заведующей кафедрой терапии, гематологии и трансфузиологии НГМУ, заслуженного врача РФ, профессора, доктора медицинских наук Татьяны Ивановны Поспеловой.
 
В работе приняли участие исследователи ИХБФМ СО РАН — младший научный сотрудник лаборатории биохимии нуклеиновых кислот Иван Вячеславович Черников и ведущий инженер Альбина Васильевна Владимирова, а также специалисты ГБУЗ НСО «Городская клиническая больница № 2» — заведующая отделением гематологии врач-гематолог высшей квалификационной категории кандидат медицинских наук Ирина Николаевна Нечунаева; врач, лабораторный генетик клинико-диагностической лаборатории Софья Александровна Таирова; врач-лаборант клинико-диагностической лаборатории Виктор Сергеевич Овчинников.
 
Юлия Клюшникова
 

Источники

Разработан комплексный подход к оценке лекарственной чувствительности опухолевых клеток у пациентов с гемобластозами
Наука в Сибири (sbras.info), 31/07/2019
Разработан комплексный подход к оценке лекарственной чувствительности опухолевых клеток у пациентов с гемобластозами
Новосибирская областная ассоциация врачей (noav.ru), 31/07/2019
Ученые научились определять чувствительность раковых клеток к препаратам
3news.ru, 31/07/2019
Ученые научились определять чувствительность раковых клеток к препаратам
Forbes Kazakhstan (forbes.kz), 31/07/2019
Ученые научились определять чувствительность раковых клеток к препаратам - новости на сегодня 31.07.2019
News2world.net, 31/07/2019
Ученые научились определять чувствительность раковых клеток к препаратам
Margust (gazeta-margust.ru), 31/07/2019
Ученые научились определять чувствительность раковых клеток к препаратам
Новосибирские новости (nscn.ru), 31/07/2019
Ученые научились определять чувствительность раковых клеток к препаратам
Profi-news.ru, 31/07/2019
Ученые научились определять чувствительность раковых клеток к препаратам
РИА Новости, 31/07/2019

Похожие новости

  • 22/01/2018

    Конференця «Опухолевые маркеры: фундаментальные и клинические аспекты»

    ​С 27 по 29 июня 2018 планируется проведение конференции «Опухолевые маркеры: фундаментальные и клинические аспекты» (Tumor markers: basic and clinical aspects), посвященной памяти советского и российского учёного Гарри Израйлевича Абелева.
    2385
  • 22/11/2017

    Юбилей академика Валентина Викторовича Власова

    Валентин Викторович Власов родился 22 ноября 1947 года в г. Новосибирске. В 1969 году окончил Факультет естественных наук (химическое отделение) Новосибирского государственного университета. Далее — в НИОХ СО АН СССР: аспирантура, младший, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией нуклеиновых кислот, заместитель директора Института.
    2649
  • 22/04/2020

    Академические организации Новосибирска проводят массовое тестирование на коронавирус

    ​В соответствии с нормативными документами Роспотребнадзора и регионального минздрава Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины ежесуточно обследуют сотни проб на наличие патогена COVID-19.
    445
  • 27/05/2020

    Академические гены «Вектора»

    ​​Сегодня по запросу «вектор» поисковик найдет прежде всего одноименный Государственный научный центр вирусологии и биотехнологий Роспотребнадзора. Об эпизодах происхождения и истории одного из мировых лидеров борьбы с коронавирусом и другими опасными инфекциями рассказывают председатель СО РАН академик Валентин Николаевич Пармон​ и выпускники НГУ разных лет: академики Валентин Викторович Власов, Ольга Ивановна Лаврик (Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН) и мэр наукограда Кольцово Николай Григорьевич Красников.
    365
  • 12/02/2019

    «Академический час» в Отделении ГПНТБ СО РАН

     14 февраля в 15:00 в конференц-зале Отделения ГПНТБ СО РАН в рамках программы «Академический час» состоится научно-популярная лекция «Хиггс Бозон и все, все, все...». Лектор: Лукин Петр Анатольевич, к.
    1236
  • 11/03/2020

    Академический час для школьников, лекция «Репарация ДНК на страже долголетия высших организмов» или «Почему «голый землекоп» живет дольше, чем мышь?»

    11 марта 2020 года в 15:00 в малом зале Дома ученых СО РАН состоится лекция академика РАН Ольги Ивановны Лаврик (Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН) «Репарация ДНК на страже долголетия высших организмов» или «Почему «голый землекоп» живет дольше, чем мышь?».
    444
  • 20/06/2018

    Возможные перспективы Академгородка 2.0

    ​Ведущие ученые СО РАН продолжили обсуждение проектов развития научной инфраструктуры Новосибирского научного центра. Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН выступил инициатором проекта «Сибирский центр малотоннажной химии».
    1916
  • 19/04/2017

    Ученые установили, что управляет термогенезом

    ​Ранее считалось, что в термогенезе - процессе выработки тепла - ключевую роль играют макрофаги, один из видов белых клеток крови. Однако ученые из Школы медицины Икан на горе Синай (Icahn School of Medicine at Mount Sinai) в США во главе с профессором медицины Кристофом Бюттнером (Christoph Buettner) доказали, что за термогенез отвечает мозг.
    1865
  • 15/11/2019

    Александр Чернявский: сильным и энергичным людям не всегда получается найти общий язык друг с другом

    ​АЛЕКСАНДР ЧЕРНЯВСКИЙ, хирург с 35-летним стажем, в этом году начал исполнять обязанности руководителя клиники Мешалкина. В интервью «Континенту Сибирь» он рассказал о том, как клиника сумела преодолеть проблемы, с которыми столкнулась в этом году, и как планирует работать дальше.
    753
  • 15/06/2020

    Академическая платформа «Вектора». Как проверялась экспериментальная модель «треугольника Лаврентьева»

    Государственный научный центр вирусологии и биотехнологий Роспотребнадзора «Вектор» разработал первые в России тест-системы для COVID-19, а в июне начинает клинические испытания одной из вакцин от коронавируса.
    346