У большинства пациентов с аденокарциномой поджелудочной железы, диагноз устанавливается уже в стадии значительной прогрессии заболевания, что резко сокращает шансы на положительный исход. Поэтому ранняя диагностика для этого вида рака весьма актуальна – и особенно трудна.
Исследователи из Массачусетского технологического института, Гарварда и Онкологического института Даны–Фарбера (США) предложили способ определения рака поджелудочной железы аж за несколько лет до того, как болезнь проявит себя. Мэтью Хайдан (Matthew Heiden), Брайан Вольпин (Brian Wolpin) и их коллеги проанализировали полторы тысячи образцов крови на предмет содержания в них более чем сотни молекул-метаболитов – то есть тех, которые являются продуктами превращений других биомолекул. Например, метаболитами белковых молекул могут быть одиночные аминокислоты, отщепляющиеся от длинной полипептидной цепи белка.
Оказалось, что некоторые из аминокислот могут служить хорошим долгосрочным предиктором рака: у людей с повышенным содержанием лейцина, изолейцина и валина в крови в последующие годы диагностировали опухоль поджелудочной железы. Причём опухоль обнаруживали через разные интервалы времени от момента взятия маркеров: спустя год, пять лет, и даже десять лет после взятия крови на анализ. Необходимо отметить, что никаких признаков опухоли у участников проекта, которые можно было бы увидеть обычными методами, на момент исследования не было.
Почему рак оставляет такую характерную метаболическую «подпись»? Авторы исследования полагают, что опухоль, пусть ещё в зачаточном состоянии, провоцирует какие-то метаболические изменения в организме, в том числе и распад некоторых белков, из-за чего в крови появляются вышеупомянутые три аминокислоты (которые имеют общий структурный признак – разветвлённую углеродную цепь, или радикал). Вероятно, рак разрушает белки, особенно богатые этими аминокислотами. С другой стороны, опухоль может блокировать превращения валина, лейцина и изолейцина, из-за чего они накапливаются в крови. Как именно на молекулярном уровне связаны рак поджелудочной и разветвлённые аминокислоты, исследователям ещё предстоит выяснить.
Предупреждение о болезни, которое появляется настолько заранее (за 10 лет!), позволило бы убить рак в зародыше, но можно ли ему и впрямь верить? Всё-таки 10-летний интервал между первыми метаболическими изменениями и проявлением опухоли выглядит слишком удивительно. Связь между ними проверили на мышах, предрасположенных к опухоли поджелудочной железы – и оказалось, что у таких животных появляются те же самые метаболические изменения. То есть корреляцию между уровнем разветвлённых аминокислот в крови и развитием рака можно изучать на животных моделях. И в первую очередь тут нужно будет ответить на два вопроса. Первый – нельзя ли таким же образом диагностировать другие вида опухолей? Может, и у них есть какие-то ранние метаболические признаки, появляющиеся до того, как опухоль станет заметной. И второй – действительно ли эти аминокислоты могут быть надёжными диагностическими молекулами? Ведь может быть так, что их уровень возрастает ещё и по каким-то другим причинам, не обязательно связанным с деятельностью злокачественных клеток.
Подробно результаты исследований описаны в статье в Nature Medicine.
Google+