Методы анализа молекулярных нарушений в опухолях

Методическая база молекулярной биологии характеризуется исключительной сложностью и разнообразием. Мы кратко остановимся лишь на тех лабораторных подходах, которые имеют прямое или косвенное отношение к клиническим аспектам онкологической диагностики.

Основным методом молекулярной биологии по праву считается полимеразная цепная реакция (ПЦР; polymerase chain reaction - PCR), изобретенная K. Mullis в 1983 г. Принцип ПЦР основан на праймерзависимой энзиматической амплификации фрагментов ДНК,

позволяющей накапливать любую генетическую последовательность в неограниченных количествах. ПЦР не имеет предела чувствительности и специфичности, при этом данный метод является относительно доступным для рутинного применения. ПЦР используется для стандартного анализа генетических фрагментов с целью обнаружения изменений нуклеотидной последовательности. Одна из разновидностей ПЦР - RT-PCR (reverse-transcriptase PCR) - применяется для анализа экспрессии генов; в данном случае на матрице клеточной РНК с помощью фермента обратной транскриптазы синтезируется копия комплементарной ДНК (кДНК), которая, в свою очередь, служит непосредственным материалом для ПЦР-анализа.

Помимо молекулярно-биологических методик в лабораторной онкологии используются различные усовершенствования морфологических и цитогенетических методов. Наибольшую популярность получил метод иммуногистохимии (ИГХ), позволяющий визуализировать белки с помощью специфичных меченых антител. К его преимуществам следует отнести относительною простоту и возможность анализировать локализацию белков-мишеней, к недостаткам - полуколичественный характер получаемых результатов. Активно внедряется в практику метод флюоресцентной гибридизации in situ (fluorescent in situ hybridization - FISH), основанный на комплементарном взаимодействии меченых генов-зондов с соответствующими участками хромосом. Этот подход применяется для выявления транслокаций и амплификаций генетического материала.

Большой резонанс получили разработки, направленные на системный анализ геномных изменений. Наибольшего прогресса достигла так называемая транскриптомика, т.е. исследования изменений экспрессии в опухолях. Принцип соответствующих методик подразумевает гибридизацию тотальной клеточной РНК (кДНК) с полным набором генов человека, зафиксированным на крошечной пластинке - микрочипе. Интенсивность комплементарного связывания генов-зондов с генами-мишенями оценивается с помощью ультратонких сканеров; затем полученные результаты подвергаются сложнейшей компьютерной обработке, позволяющей выявить гипер- и гипоэкспрессируемые гены. Подобный подход позволяет провести идентификацию принципиально важных компонентов опухолевой прогрессии, однако его внедрение в клиническую практику на сегодняшний день остается затруднительным.