Элементный анализ интактных тканей – поиск биомаркеров для диагностики рака

Сотрудниками лаборатории методов исследования и анализа веществ и материалов ГЕОХИ РАН методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой был исследован элементный состав 43 образцов тканей женской молочной железы, прилегающих к гистологически доказанным опухолевым тканям. Показано, что использование таких элементов, как калий, фосфор и сера, в качестве маркеров трансформации ткани, может достоверно определить развитие заболевания. Другими перспективными маркерами могут быть железо и цинк. Результаты опубликованы в журнале «Journal of Solid Tumors» .

Образцы были получены в МРНЦ им. А.Ф. Цыба г. Обнинск. Определено содержание 12 ключевых элементов (Ca, Na, K, Fe и др.) в статистически значимой выборке образцов.

Ранее было выявлено, что содержание ряда ключевых элементов в опухолевых тканях молочной железы существенно (более, чем на порядок) превышает таковое в здоровых тканях молочной железы. Предпринятое исследование направлено на установление значимых различий элементного состава злокачественно перерожденных и прилегающих к ним тканей (интактные ткани) молочной железы. Это в перспективе может дать основу для установления механизма перерождения ткани и способов ранней диагностики заболевания. Так, в опухолевых тканях обнаружено увеличение почти на порядок среднего содержания таких элементов как Na, K, P, S и др., по сравнению с интактной тканью. Статистический анализ выборок параметрическим (t-test) и непараметрическим (U-test) методами показывает, что выборки образцов опухолевых и интактных тканей статистически существенно различаются, также, как и выборки образцов опухолевой и нормальной тканей, однако менее выраженно. Данное наблюдение в дальнейшем, позволит провести дифференциацию здоровой и интактной тканей молочной железы.

«Авторы исследования считают, что найденный эффект может быть связан с нарушением механизма внутриклеточного транспорта и метаболизма элементов, который возникает при злокачественном перерождении клеток. Эти изменения, по всей видимости, влияют на проницаемость клеточных мембран, что приводит к накоплению ряда элементов в клетках» — прокомментировал старший научный сотрудник лаборатории методов исследования и анализа веществ и материалов ГЕОХИ РАН, кандидат химических наук Денис Догадкин.

Для оценки возможности проведения диагностики заболевания по содержанию определенного элемента, были найдены отношения концентраций элементов в опухолевой и интактной тканях, принадлежащих одному пациенту (Рис. 2). В случае Mg, K, P, S минимальное значение превышает 2, а для Cu, Na, Zn — 1, также как и у Fe, за исключением одного пациента. Таким образом, использование K, P, S в качестве маркеров трансформации ткани может достоверно определить развитие заболевания. Другими перспективными маркерами могут быть Fe и Zn, поскольку их распределение в ткани молочной железы можно оценить бесконтактным методом компьютерной томографии с нейтронно-стимулированной эмиссией, что позволяет обойтись без трудоемкой и болезненной для пациента биопсии.

Источник: Пресс –служба ГЕОХИ РАН