
Швейцарские ученые разработали наномеханический датчик для
быстрой и простой диагностики формы меланомы. Принцип его работы напоминает
атомно-силовой микроскоп. Отчет о работе опубликован в журнале Nano Letters.
 
Меланома — это злокачественное новообразование из пигментных
клеток (меланоцитов). Она представляет собой наиболее опасную форму рака кожи,
ежегодно поражающую более 200 тысяч и уносящую жизни более 50 тысяч жителей
Земли. Примерно в половине случаев в клетки опухоли носят мутацию гена BRAF,
обозначаемую BRAFV600E. В последние годы были разработаны
биопрепараты (такие как вемурафениб), селективно ингибирующие мутантную форму
белка. Они продлевают жизнь пациентов эффективнее и с меньшим количеством
побочных эффектов, чем обычная химиотерапия, но их назначение требует точной
диагностики формы меланомы. В настоящее время BRAFV600E выявляют методом
ПЦР биоптата в реальном времени с последующим секвенированием ДНК. Такая
диагностика занимает много времени, дорого стоит и часто приводит к
ложноположительным результатам.
 
Чтобы упростить диагностику мутации, сотрудники Университетов
Базеля и Лозанны разработали датчик с набором титаново-золотых кантилеверов (микроэлектромеханических
зондов), которые аналогичны применяемым в атомно-силовой микроскопии. На
поверхности этих зондов ковалентно связаны самособирающиеся слои небольших
одноцепочечных ДНК из 18 нуклеотидов, которые комплементарны участкам РНК
опухоли, содержащими искомую мутацию (РНК выбрали для диагностики, поскольку в
клетке ее содержится больше, а также гетеродимер РНК/ДНК оказывает на зонд
большее давление, чем гомодимер ДНК/ДНК). Контрольные зонды содержат слои
олигонуклеотидов, комплементарных обычной форме BRAF, а также неспецифичные
последовательности полиаденозилцитозина.
 
При нанесении на датчик специально подготовленной РНК из
биоптатов пациента ее фрагменты с мутацией гибридизуются с соответствующими
олигонуклеотидами. Возникающие стерические и ионные силы отклоняют кантилеверы,
и по степени этого отклонения можно судить о присутствии мутантного гена,
обычного его варианта или их обоих (одна и та же опухоль может содержать клетки
с разными типами BRAF).
