Диагностировать рак можно по анализу крови. Болеющие клетки питаются и живут не так, как здоровые соседи. И выбрасывать в кровь они должны другие продукты. По этим продуктам ученые и предложили диагностировать онкологические болезни. В базах данных PRIDE, PeptideAtlas и Peptidome собрано более 8 000 человеческих белков. Многие из них считаются «мусором». Хотя, порывшись в такой «помойке», можно найти много на первый взгляд незаметных, но ценных молекул.

Сыворотка крови — наиболее подходящий пример «драгоценной помойки», в которой можно обнаружить биомаркеры аутоиммунных, онкологических и инфекционных заболеваний. Причем, не всегда удается найти собственно вирусный белок, который может служить индикатором воспаления. Зато в крови всегда присутствуют продукты распада умирающих клеток или специфические соединения, характерные для метаболизма нездоровых тканей. Небольшие и немногочисленные молекулы не всегда возможно обнаружить в свободном состоянии. Они как пыль, которая присутствует на любой поверхности, но становится заметной, лишь если ее соберут влажной тряпкой. 

В организме животных тоже есть такие «тряпки» — молекулы sHLA (soluble human leucocyte antigens), которые попадают в кровь из клетки. Вообще-то человеческие антигены (HLA) расположены на каждой клеточной мембране. Они похожи на антенки и участвуют в распознавании чужеродных клеток и инфекции. Полипептидный состав молекул HLA зависит от того, какие белки присутствуют внутри той клетки, снаружи которой расположена молекула. Если метаболизм клетки изменен, то она синтезирует «болезненные» соединения, и они сразу же появляются на поверхности мембраны, а после часть из них — sHLA — в плазме. В этом смысле sHLA и есть та самая «тряпка», которая собирает «пыль» внутри клетки и выбрасывает ее в кровь. 

Ранее ученые предлагали использовать для выявления особенностей метаболизма раковых клеток антигены, сидящие на клеточных мембранах. При этом многие исследователи отмечали, что при аллергических реакциях, аутоиммунных, вирусных и онкологических заболеваниях количество специфичных sHLA в крови увеличивается. Понятно, что чем больше клеток болеет, тем концентрация необычных sHLA выше. Поэтому ученые предложили использовать уровень sHLA как маркер для неблагоприятного прогноза протекающего заболевания. 

Израильские ученые под руководством Мишеля Бассани-Стернберга (Michal Bassani Sternberg) из Техниона — Израильского технологического института (Techion-Israel Institute of Technology) предложили и протестировали принципиально новый подход к использованию молекул sHLA. Авторы методики считают, что по специфичным белкам можно не только прогнозировать неблагоприятный исход болезни, но и диагностировать онкологические заболевания. Правда, для этого необходимо составить полную базу данных белков, которые попадают в кровь от больных клеток. Пилотное исследование Мишель Бассани-Стернберг провел на крови пациентов, больных множественной миеломой, острой миелоидной лейкемией и острой лимфобластной лейкемией. Ученые описывали sHLA-профиль каждого из пациентов, после чего сравнивали его с sHLA-профилем здоровых людей. Также они сопоставили с полученными данными HLA-портрет крови и больных клеток, культивировнных in vitro. 

В результате исследователям удалось определить и изучить более 12 000 sHLA. Оказалось, что раковые клетки выделяют намного большее количество sHLA, чем здоровые клетки того же типа. Более того, в крови здоровых людей количество sHLA оказалось очень малым. Ученые отмечают, что чем агрессивнее и запущеннее было заболевание, тем больше сходств было между HLA, находящимися в плазме крови и на поверхности клеток. По результатам исследования авторам удалось выявить некоторые специфичные sHLA, которые можно использовать для диагностики лейкемии и миеломы. В статье «Soluble plasma HLA peptidome as a potential source for cancer biomarkers» ученые пишут, что для практического применения предлагаемой диагностики необходимо составить базу данных sHLA. На рисунке: человеческие антигены (HLA).