Лечение рака молочной железы с помощью наночастиц золота

Профессор сельскохозяйственной и биологической инженерии Джозеф Ирудаярадж и его команда исследователей из Университета Пердью придумали метод, который позволит обнаружить наличие раковых клеток в организме и даже измерить их количество. В методе используются очень крошечные золотые частицы (более чем на тысячу размеров меньше ширины пряди человеческого волоса), которые имеют хвосты из синтетической ДНК.

Эти золотые частицы связываются с вариантами расщепления РНК мессенджера BRCA1. Это фрагменты или кусочки генетического материала, которые могут показать, есть ли в организме раковые клетки и на какой стадии находится рак молочной железы. BRCA1 - это ген, который подавляет развитие опухолей. Однако при определенных условиях он может превратить клетку в раковую. Если этот ген экспрессируется в количестве, меньшем, чем обычно, то это свидетельствует о возможности рака груди.

Ирудаярадж вместе со своим аспирантом Кюваном Ли сначала разработал золотые наночастицы. Затем они пометили нити ДНК, соответствующие вариантам расщепления мРНК BRCA1. При введении в клетку наночастицы прикрепляются к обоим концам вариантов расщепления мРНК.

Чтобы определить фактическое количество вариантов сплайсов мРНК (мессенджерной РНК) в клетке, наночастицы золота освещают светом. Он светит по-разному в зависимости от активности другой частицы. Золотая наночастица сама по себе (известная как мономер) будет зеленой, когда на нее светят, но когда пара золотых наночастиц связывается с вариантом сплайса мРНК (известным как димер), она будет выглядеть красной.

Эти две разные частицы по-разному рассеивают свет. Изучив эти узоры, исследователи смогли определить разницу между ними. В качестве одного из методов использовалась спектроскопия - измерение того, как свет рассеивается при встрече с объектом. Другим методом было колориметрическое изображение, которое показывало различные цвета частиц. Весь процесс может занять около 30 минут.

Современные методы диагностики рака используют образцы, состоящие из сотен или даже тысяч клеток. Это не дает достаточной информации о том, как гены, связанные с раком, производятся на самом низком уровне, в клетках. Варианты сплайсов дают конкретную информацию об экспрессируемых белках.

Ирудаярадж дорабатывает процесс, чтобы сделать его более быстрым, что позволит использовать его при биопсии тканей. Этот метод позволит врачам назначать лечение с учетом стадии или степени заболевания каждого пациента.