28 апреля 2016, четверг, 11:03

Элегантную технологию выявления хромосомной нестабильности разрабатывает ученый Владивостока

Новую тест-систему для определения хромосомной нестабильности в клетках сконструировал аспирант ДВФУ Николай Гончаров совместно с группой сотрудников Национального института здоровья США, где прошел стажировку.

Визуальные доказательства работы этой технологии были получены в Лаборатории биомедицинских клеточных технологий Школы биомедицины ДВФУ, сообщили НИА-Владивосток в пресс-службе мэрии.

Как пояснил Николай Гончаров, все клетки имеют определенный набор хромосом — у человека их 46. Его нарушение по каким-либо причинам приводит к различным последствиям, заболеваниям. Например, в раковых клетках набор хромосом очень часто нестабилен — то есть в генах происходят мутации, которые приводят к потере хромосом.

В новой тест-системе аспирант ДВФУ использует достаточно редкий, но элегантный метод поиска генов, отвечающих за хромосомную нестабильность — искусственную хромосому человека. В мире с ней работают только пять лабораторий. По словам Николая Гончарова, искусственную хромосому долгие годы конструировали российские ученые, которые сейчас работают в Национальном институте рака Национального института здоровья США: Владимир Ларионов и Наталья Куприна. Именно под их началом аспирант ДВФУ уже трижды проходил длительные стажировки, в ходе которых и появилась перспективная клеточная технология.

«Тест-система представляет собой линию человеческих раковых клеток, куда встроена искусственная хромосома, — рассказал Николай Гончаров. — Она помечена зеленым флуоресцентным белком, который подсвечивает клетки с дополнительной хромосомой. Если мы воздействуем на эту клеточную линию чем-то, что вызывает хромосомную нестабильность, например противоопухолевым препаратом, то видим, что через какое-то время клетки теряют свечение. Так как искусственная хромосома нестабильна, именно она теряется первой».

По словам Николая Гончарова, возможности такой тест-системы позволяют использовать ее, например, для проверки действия противоопухолевых препаратов и, в перспективе, для поиска кандидатов на роль новых лекарственных средств. Но для самого молодого ученого более интересна другая сторона ее использования.

«С помощью системы можно искать гены, которые важны для митоза — деления клеток. Этот процесс управляется огромным количеством генов, и у человека они изучены меньше, чем, например, у хлебных дрожжей. У дрожжей их известно 642, а у человека только 200. Их не может быть меньше, чем у дрожжей, а значит остальные необходимо искать, — объяснил аспирант. — Мы провели такой поиск и уже нашли в геноме человека ортологи генов дрожжей, функция которых в человеческих клетках не определена. Сейчас с помощью тест-системы мы по очереди выключаем найденные гены и отслеживаем потерю хромосом. Если клетка теряет зеленый сигнал, следовательно, выключение этого гена вызывает хромосомную нестабильность».

Стоит отметить, что продемонстрировать принцип работы системы удалось именно в Лаборатории биомедицинских клеточных технологий Школы биомедицины ДВФУ. Это стало возможным благодаря наблюдению за клеточными делениями с помощью конфокального микроскопа Olympus в центре коллективного пользования ДВФУ.

Результаты исследования, которое молодой ученый ДВФУ выполняет в составе международной группы, были опубликованы в высокорейтинговом научном журнале Oncotarget. Научным руководителем работы аспиранта является заместитель директора Школы биомедицины по развитию Вадим Кумейко.