Специальные методы исследования в медицине

Остановимся подробнее на механизмах, согласно которым вы­сокая предрасположенность к определённым типам опухолей зача­стую передаётся от родителям к потомству. Причина заключается в существовании так называемых рецессивных онкогенов. Если в со­матической клетке повреждён лишь один аллель подобного гена, то клетка остаётся фенотипически нормальной. Однако если мутиро- ваны и материнская, и отцовская копии, то клетка приобретает не­которые черты злокачественной трансформации. Теперь предста­вим, что мутация одного из аллелей рецессивного онкогена переда­на пациенту через гаметы. Тогда все его соматические клетки будут иметь лишь одну «здоровую» копию. Достаточно повреждения ос­тавшегося интактного аллеля лишь в одной из миллионов клеток органа-мишени, и возникнет клон с потенциями к злокачественно­му росту (рис. 9). Существенно, что если на уровне клетки подоб­ные нарушения носят рецессивный характер — опасно лишь по­вреждение обоих аллелей, то на уровне организмов наследование происходит по доминантному типу. Носительство зародышевых раковых мутаций бывает лишь гетерозиготным — по-видимому, ана­логичные гомозиготные состояния несовместимы с нормальным развитием эмбриона [Имянитов Е.Н. и др., 1993; Knudson A.G. Jr., 1989; Caldas С., Ponder B.A.J., 1997; Quesnel S., Malkin D., 1997].

Из подобной схемы вытекают основные клинико-генетические характеристики наследственных опухолевых синдромов: 1) доми­нантный тип наследования (гетерозиготы, т. е. лица с врождённым поражением лишь одного из двух аллелей антионкогена, являются «больными»); 2) исключительно высокая встречаемость онкологи­ческой патологии среди кровных родственников больного (это ред­кий пример заболевания, при котором доминантность признака сочетается с высокими шансами дожить до детородного возраста, а также нормальной фертильностью; следовательно, риск новообра­зования легко передаётся из поколения в поколение); 3) необычно ранний возраст появления неоплазм (достаточно мутации всего в од­ном аллеле антионкогена, а не в двух, поэтому полная функциональ­ная инактивация последнего у носителей случается намного быст­рее, чем у здоровых); 4) множественность опухолей (больше шан­сов, что блокировка супрессорного гена произойдёт в двух независимых клеточных клонах) [Caldas С., Ponder B.A.J., 1997; Quesnel S., Malkin D., 1997].

За последние годы появились перспективные разработки в об­ласти высокочувствительной детекции белков, поэтому исследова­ния молекулярных маркеров рака в настоящее время включают не только геномные, но и протеомные подходы. Тем не менее существу­ющие методики пока не удовлетворяют требованиям современной медицины вследствие неприемлемо высокой частоты ложно-поло­жительных и ложноотрицательных результатов. Таким образом «маркерная» диагностика злокачественных процессов пока отно­сится лишь к области перспектив и в своём настоящем виде не мо­жет служить в качестве самостоятельного метода детекции новооб­разований [Sidransky, 2002].

Метод «кДНК-эррейз» основан на иммобилизации на подлож­ках множества коротких отрезков односпиральной ДНК, [Khrapko et al., 1989]. Как cDNA-arrays [Lockhart and Winzeler, 2000], так и серийный анализ экспрессии генов (SAGE) [Velculescu et al., 2000] способны одновременно определить экс­прессию большого числа генов в клеточной популяции, напри­мер, в конкретном образце опухоли. Тысячи образцов кДНК или олигонуклеотидов автоматически наносятся на твердую основу в упорядоченном виде, или же олигонуклеотиды синтезируются непосредственно на матрице [Lipshutz, Fodor, 1999]. Эти прикреп­ленные к матрице ДНК, соответствующие множеству генов, на­зывают пробами. С целью определения представительства генов из анализируемого образца ткани выделяют тотальную РНК и синтезируют кДНК в реакции обратной транскрипции. В ходе данной реакции кДНК метят с помощью флуоресцентного кра­сителя или радиоактивного изотопа и получают так называемые мишени (targets). Мишени затем гибридизуют с пробами на мик­рочипах. После детекции сигналов с помощью лазерного скане­ра профили экспрессии подвергают математическому анализу [Zhang et al., 2001].