Биомаркеры - это очень ценные инструменты, которые позволяют врачам изучать биологию и болезни, например, диагностировать заболевание по образцу крови или ткани, предсказывать, будет ли лечение эффективным у конкретного человека, или видеть, какое количество лекарства достигает пораженных клеток.

Но найти эти биомаркеры непросто. Чтобы помочь диагностировать заболевание, ученым необходимо идентифицировать белки, которые однозначно вырабатываются больными или раковыми клетками, но не выделяются здоровыми клетками.

В своем исследовании, опубликованном в Сообщения о природе сегодня (25 октября) команда разработала новый метод, который идентифицирует белки, выделяемые определенным типом клеток, даже если клетки находятся в сложной среде с множеством других типов клеток.

"Когда у вас есть образец, содержащий различные клеточные линии, очень трудно идентифицировать белки, полученные из определенной линии. Конечно, в лаборатории мы можем проводить эксперименты только с одним типом клеток, однако эти условия не отражают того, что происходит в организме, где сложные взаимодействия между клетками могут повлиять на их поведение и, следовательно, на белки, которые они выделяют", - объясняет Бен Шуман, ведущий автор и руководитель группы в Crick and Imperial. Лондонский колледж.

Новый метод основан на добавлении химических меток к молекулам сахара, которые добавляются в клетки. В то время как все клетки поглощают сахар, исследователи генетически модифицируют тип клеток, который они хотят изучить, так что только этот тип добавляет сахар к своим белкам. Когда клетки вырабатывают эти белки, они остаются помеченными химической меткой, что означает, что исследователи могут их идентифицировать.

В методе используется биоортогональная химия, или химия "щелчка", которая в этом году была удостоена Нобелевской премии по химии. Один из лауреатов премии, Карболин Бертоцци из Стэнфордского университета, является соавтором этого исследования. Химическая метка выбирается таким образом, что она "щелкает" с другой молекулой, что помогает исследователям выделить нужные белки или добавить к ним флуоресцентную метку.

Исследователи показали, что их метод, называемый биоортогональным мечением гликопротеинов, специфичным для клеточных линий (BOCTAG), работает в клеточных культурах с несколькими клеточными линиями, а также на мышах, где исследователи успешно помечали белки из определенных раковых клеток.

"В этом исследовании мы изучали белки, вырабатываемые раковыми клетками, но наш метод также может быть использован в других областях, включая иммунологию или изучение инфекционных заболеваний. Это также может быть использовано для лучшего понимания биологии заболеваний, в том числе того, как изменяются опухолевые клетки в результате сложных взаимодействий в организме", - говорит Анна Чоче, первый автор и аспирант Крик.

"Следующим шагом для нашей команды будет продолжение разработки этого метода и изучение больше о том, как клетки вырабатывают различные белки в зависимости от окружающей среды", - добавляет Бен.