Биофизики из Рурского университета в Бохуме продемонстрировали, что Рамановская микроскопия может использоваться для определения устойчивости опухолевых клеток к лекарственным препаратам. В отличие от обычных подходов, этот метод не требует каких-либо антител или маркеров. Он обнаруживает реакцию клеток на вводимые лекарственные средства и поэтому может определять эффект лекарств в доклинических исследованиях.
Команда под руководством профессора Клауса Гервера и доктора Самира Эль-Маштоли из Отделения биофизики в сотрудничестве с профессором Стефаном Ханом из Отделения молекулярной онкологии опубликовали статью о своей работе в Scientific Reports.
Для исследования ученые использовали эрлотиниб и осимертиниб, которые доступны под торговыми названиями Тарцева и Тагриссо и были одобрены для лечения рака легких. Они ингибируют рост клеток путем связывания с конкретными белками на поверхности клеток. Однако у пациентов развивается резистентность к лекарственным средствам в ходе терапии из-за изменений белка в раковых клетках.
«Чтобы понять, как развивается резистентность, мы должны лучше анализировать механизм действия лекарств, – говорит Клаус Герверт. – Рамановская микроскопия может помочь в разработке лучших лекарств от рака». «Было бы большим преимуществом, если бы мы могли прогнозировать, вызывает ли препарат резистентность в доклинических исследованиях», – добавляет Самир Эль-Маштоли.
В последние годы Самир Эль-Маштоли и Клаус Герверт разработали новые методы Рамановской спектроскопии для определения эффективности и распределения лекарств в раковых клетках. Для текущего исследования они изучали белки в линиях раковых клеток, чтобы имитировать изменения белка, которые возникают у пациентов с лекарственной резистентностью.
На сегодняшний день было сложно провести такие эксперименты в культуре клеток. «Сделать анализ резистентности к лекарственным средствам теперь станет легче», – объясняет Клаус Герверт. Используя Рамановскую микроскопию, исследователи сравнили эффективность препаратов эрлотиниба и осимертиниба в мутированных и немутированных клетках.
Рамановскую микроскопию можно использовать для создания спектроскопического отпечатка молекулярного состава клетки. Сравнение спектров до и после лечения дает указание на химические процессы, вызванные лекарством.
Эрлотиниб и осимертиниб оставались неэффективными в клетках с мутантными белками, тогда как препараты проявляли эффект в немутированных раковых клетках. Эти результаты соответствуют клиническим наблюдениям, что пациенты, у которых некоторые белки изменились в ходе терапии, больше не реагируют на лекарства.
В обычных тестах эффективность препаратов анализируется косвенно с использованием маркеров, которые специфичны для лекарственного средства. Рамановская микроскопия контролирует интегральный клеточный ответ, поэтому это один из методов, который позволяет оценить эффективность препаратов.
Источник: https://medicalxpress.com/news/2018-10-cells-cancer-drug-resistance.html