Ранняя диагностика болезни, особенно в онкологии, — вопрос жизни и смерти. И в этом помогут миниатюрные детекторы, обнаруживающие специфические для раковых клеток молекулы.

Речь о микро-РНК, небольших молекулах, играющих значительную роль в регуляции активности генов (мы, кстати, уже писали об их участии в нормальном функционировании циркадных ритмов — «Молекула времени»). Это — короткие нуклеиновые кислоты, длина которых редко превышает 20 нуклеотидов. Микро-РНК были впервые обнаружены лишь в 1990-х, а на сегодня число известных таких молекул только у человека превышает тысячу.

Кроме того, установлено, что в клетках опухоли микро-РНК изменяются, в результате чего нарушается работа всего регулятивного «оркестра». Результат известен: бешеный, неконтролируемый рост и размножение раковых клеток. Причем у каждой из многочисленных форм рака имеются свои уникальные особенности изменений в микро-РНК. И методов их обнаружения также имеется множество. На сегодня для этого не существует единой принятой техники, и как правило процесс оказывается длительным и сложным, включающим изолирование молекул микро-РНК из проб крови или ткани, их очистку — и лишь затем определение. Притом, что для больного каждый день и час могут оказаться решающими.

Новый подход, предложенный американскими учеными, позволяет провести весь анализ очень быстро. Для этого требуются массы микрочастиц гидрогеля размерами около 200 мкм, каждая из которых усеяна миллионами идентичных фрагментов ДНК. К взвеси этих частиц достаточно добавить 25 мкл пробы крови, и если в ней имеются молекулы микро-РНК, комплиментарные тем или иным фрагментам ДНК, они свяжутся с ними. Следом добавляется флуоресцентный маркер и после промывки оценивается интенсивность флуоресценции разных микрочастиц. Та из них, которая будет светиться ярче, связала больше микро-РНК, и она будет соответствовать присутствующему в пробе крови виду микро-РНК.

Осталось добавить, что расположение флуоресцентных меток уникально для каждой микрочастицы, так что определить, какой фрагмент ДНК содержит «виновница» не составляет труда. Весь процесс занимает менее трех часов и, по словам авторов, оказывается в сотню раз чувствительней методов, которые используются сегодня: он выявит присутствие микро-РНК в пробе, даже если в ней будет порядка 10 тыс. этих небольших молекул. Авторы достаточно уверены в будущем успехе нового метода и уже организовали компанию Firefly Bioworks для того, чтобы довести технику до совершенства и вывести на рынок.

По пресс-релизу MIT