Российские ученые обнаружили несколько новых белковых маркеров опухолей щитовидной железы, которые помогут отличить рак от доброкачественных узловых образований. Так врачи смогут лучше понимать, необходима ли пациенту операция и если необходима, то какая. Использование найденных биомаркеров способно повысить достоверность предоперационной диагностики приблизительно у половины пациентов с наиболее сложными в диагностическом плане опухолями щитовидной железы. Исследование поддержано Российским научным фондом.
Фото: РИА Новости
Фото: РИА Новости
По данным ВОЗ, почти 700 млн человек в мире страдают разными заболеваниями щитовидной железы. Рак щитовидной железы встречается в шести случаях на 100 тыс. человек. Ежегодно в мире регистрируется более 300 тыс. новых случаев рака щитовидной железы, а в России — около 12 тыс.
Щитовидная железа находится в передней части шеи и производит гормоны тетрайодтиронин (тироксин, T4) и трийодтиронин (T3), которые являются одними из ключевых регуляторов обмена веществ. Анализы именно этих гормонов обычно назначает эндокринолог. Узловые образования («узлы») щитовидной железы чрезвычайно широко распространены среди населения, в особенности в йододефицитных регионах. Однако лишь очень немногие из таких узлов — злокачественные опухоли (5%) и представляют угрозу для жизни и здоровья.
Золотой стандарт диагностики узловых образований щитовидной железы — тонкоигольная пункционная биопсия. Врач при помощи тонкой иглы отбирает образец ткани для последующего микроскопического исследования. Однако приблизительно у трети пациентов это исследование не может дать окончательный ответ, является ли данный узел доброкачественным или злокачественным. Это значительно затрудняет принятие решения, нужна ли пациенту операция и если нужна, то в каком объеме — удаление всей щитовидной железы или одной ее доли. В результате этого хирургическое вмешательство проводится многим пациентам, в реальности в нем не нуждающимся, в то время как другие больные вынуждены впоследствии идти на рискованные повторные операции. Поэтому ученые из разных стран ищут новые способы, которые позволят врачам точнее принимать решения, нужна операция или нет.
В рамках исследования ученые применили методы генной инженерии, чтобы «включить» специфическую онкогенную программу в растущих in vitro (вне организма) нормальных клетках щитовидной железы. Затем исследователи применили разработанный ими гибридный метод анализа совокупности белковых молекул (клеточного протеома). Это позволило одновременно выявить два класса потенциальных молекул-биомаркеров. Во-первых, ученых интересовали белки, содержание которых сильно увеличивается при превращении клеток щитовидной железы в раковые. Во-вторых, белки, на которые специфически реагирует иммунная система пациентов, синтезируя антитела.
«В наиболее широком смысле предложенный нами метод способен значительно оптимизировать процесс поиска маркеров для самых разных видов опухолей, не только в щитовидной железе. Стандартные исследования в области биомаркеров рака обычно имеют дело с опухолями и раковыми клетками in vitro, прошедшими достаточно длительный путь микроэволюционного отбора наиболее злокачественных клеточных клонов. Кроме того, рост опухолей всегда сопровождается целым рядом неопухолевых процессов, таких как воспаление, нарушение структуры и целостности нормальных тканей и прочее. Это приводит к тому, что в ходе таких исследований преимущественно выявляются молекулы, связанные с некой “усредненной” злокачественной опухолью и сопровождающими ее рост неопухолевыми процессами. Наша методика позволяет сфокусировать поисковый процесс на молекулах, которые непосредственно связаны с воздействием отдельных онкогенных мутаций в опухолях ранних стадий и низкого злокачественного потенциала. Именно для них ранняя и точная диагностика имеет решающее значение»,— прокомментировал Павел Белоусов, научный сотрудник Института молекулярной биологии имени В. А. Энгельгардта РАН.
По материалам статьи «Multi-dimensional immunoproteomics coupled with in vitro recapitulation of oncogenic NRASQ61R identifies diagnostically relevant autoantibody biomarkers in thyroid neoplasia»; Pavel V. Belousov, Marina A. Afanasyeva, Ekaterina O. Gubernatorova, Apollinariya V. Bogolyubova, Aksinya N. Uvarova, Lidia V. Putlyaeva, Egle-Marija Ramanauskaite, Arthur T. Kopylov, Denis E. Demin, Karina A. Tatosyan, Alina S. Ustiugova, Maria M. Prokofjeva, Kirill V. Lanshchakov, Vladimir E. Vanushko, Andrew R. Zaretskyij, Natalya V. Severskaia, Nina Y. Dvinskikh, Alexander Y. Abrosimov, Anton M. Schwartz; журнал Cancer Letter, октябрь 2019 г.