Рак яичников имеет высокий уровень смертности, прежде всего потому, что болезнь трудно обнаружить на ранних стадиях. Большинство диагнозов — более 80 процентов — ставятся на поздней стадии, и 70 процентов этих случаев заканчиваются смертельным исходом.
Ученые знают, что метастазирование рака яичников связано с ошибками гликозилирования — процесса, посредством которого сахарная цепь прикрепляется к белку по определенной аминокислоте. Гликаны или сахарные цепи влияют на ряд клеточных процессов, и трудно измерить различия между нормальными и связанными с раком гликанами, чтобы определить, полезны ли они в качестве биомаркеров заболевания.Дэвид Муддиман, выдающийся профессор химии Джейкоба и Бетти Белин в штате Северная Каролина и автор статьи, описывающей эту работу, вместе с доктором философии.
Кандидат и ведущий автор Элизабет Хехт и другие коллеги из штата Северная Каролина хотели посмотреть, можно ли измерить различия между нормальными и связанными с раком гликанами и идентифицировать биомаркеры рака. Они взяли 164 образца крови у пациенток в клинике Мэйо: 82 — у женщин, у которых был диагностирован рак яичников, и 82 — у здоровых пациенток.Муддиман и Хехт выделили N-гликаны (гликаны, которые присоединяются к белкам в аминокислоте аспарагин) из плазмы пациентов и подготовили их для анализа с помощью масс-спектрометрии, пометив их гидрофобными метками, специально разработанными для повышения чувствительности теста.
Их метод гидрофобной маркировки, известный как нормализация индивидуальности при маркировке с помощью гликано-гидразидных меток, или INLIGHT, облегчает переход гликанов в газовую фазу, где масс-спектрометр может их лучше «видеть». Кроме того, маркировка контрольных образцов и образцов раковой плазмы двумя похожими, но химически уникальными метками позволяет получить высокоточные измерения.Результаты масс-спектрометрии были помещены в статистические модели для определения изменений в уровнях гликана между контрольными пациентами и больными раком. Исследователи идентифицировали семь N-гликанов с различным химическим составом, которые были достаточно статистически значимыми, чтобы считаться возможными биомаркерами.
«Это был первый раз, когда мы применили нашу стратегию INLIGHT с биологическими образцами», — говорит Хехт. «Наше тестирование было достаточно чувствительным, чтобы обнаружить различия между образцами, которые составляли всего 17 процентов. Большинство тестов может обнаружить только двукратные изменения или 100-процентное увеличение.
Таким образом, мы смогли продемонстрировать возможность обнаружения и изучить до мельчайших деталей молекулу, которую очень трудно обнаружить, и то, что эта молекула может быть полезна в качестве биомаркера рака яичников ».Исследователи также обнаружили, что количество N-гликанов, связанных с раком, не остается постоянным в течение болезни, но может варьироваться от стадии к стадии.
«Кажется, что наше обычное и часто не высказываемое предположение о процессе болезни — что то, что мы используем для измерения прогрессирования заболевания, должно либо постоянно увеличиваться, либо уменьшаться в течение болезни — неверно», — говорит Муддиман. «Молекулярный признак рака — это не улица с односторонним движением».Исследование опубликовано в Journal of Proteome Research.
