Анализ изотопов цинка помогает выявлять ранний рак молочной железы

Обнаружение ранних признаков рака молочной железы станет возможным с помощью анализа, который измеряет изменения изотопов цинка, поскольку измеримые изменения количества изотопов цинка могут быть обнаружены в ткани молочной железы и могут быть использованы в качестве биомаркера для выявления раннего рака молочной железы.

Рак молочной железы, который обычно выявляют после возникновения симптомов (появляется новая припухлость или отек, либо происходят изменения в форме и текстуре соска), как правило, более масштабный и имеет большую вероятность к распространению, чем рак молочной железы, выявленный до того, как начинают появляться его признаки. Размер опухоли молочной железы и пределы ее распространения являются двумя из наиболее важных факторов при прогнозировании успешности лечения и долгосрочной перспективы для пациента.


Ученые из Оксфордского университета (Великобритания) определили концентрацию цинка и изотопный состав крови и сыворотки крови у здоровых людей и пациентов с раком молочной железы, наряду с набором из 10 тканей молочной железы, преимущественно полученных от пациентов с раком молочной железы. На основе методов, обычно используемых учеными, занимающимися исследованиями Земли для понимания причин изменения климата и появления новых планет, группа исследователей изучала состояние обменных процессов с выработкой металлов в теле человека.

Методы, которые более чем в 100 раз чувствительны к изменениям в составе металлов, чем какой-либо прибор из клинических лабораторий, измеряют уровни тяжелых металлов в единицах относительных долей их различных изотопных форм.

Концентрации цинка и меди определялись с помощью многоколлекторной масс-спектрометрии с ионизацией в индуктивно-связанной плазме (MC-ICP-MS) и атомно-эмиссионной спектроскопии с ионизацией в индуктивно-связанной плазме (ICP-AES). Анализы изотопов выполнялись с использованием Nu Instruments Nu Plasma HR MC-ICP-MS в соответствующем режиме (медь: низкий, цинк: средний) либо с Aridus (Cetac; Омаха, штат Небраска, США), или с помощью десольватационной системы отбора проб (DSN, Nu Instruments, Оксфорд, Великобритания). Воспроизводимость методов контролировалась с помощью повторных измерений в соответствии с внутрилабораторными стандартами, предъявляемыми к образцам.

Исследователи обнаружили, что опухоли молочной железы имели существенно меньшее количество изотопов цинка, чем кровь, сыворотка и здоровые ткани молочной железы как у больных раком молочной железы пациентов, так и здоровых людей из контрольной группы. Команда предполагает, что незначительные различия в количественном составе цинка возникают потому, что в опухолевых клетках обменные процессы металлов происходят иначе, чем в нормальных клетках. Они также нашли подобные изменения количества меди у одной из пациенток, больных раком молочной железы.

Фиона Ларнер (Fiona Larner), доктор философии, ведущий автор исследования, говорит: "На протяжении более 10 лет мы знали, что ткани рака молочной железы содержат высокий уровень цинка, но основные процессы, лежащие в основе этого, были не очень хорошо понятны. Наше исследование показывает, что методы, обычно используемые в науках о Земле, могут помочь нам понять не только то, как цинк используется опухолевыми клетками, но и то, как рак молочной железы может привести к изменениям количества цинка в крови человека. Уже ведутся дальнейшие исследования, чтобы узнать, какие изменения состава других металлов могут быть вызваны другими видами рака". Это исследование было опубликовано 1 декабря 2014 года в журнале Metallomics.

Ссылки по теме:
University of Oxford
Cetac
Nu Instruments