Многочисленные заболевания могут быть обнаружены с помощью ДНК, выделившейся из погибших клеток

Разработан анализ крови, который позволяет диагностировать специфическим, высокочувствительным образом многочисленные патологии, включая сахарный диабет, рак, травматическое повреждение и нейродегенерацию. Новый метод позволяет сделать заключение о гибели клеток в определенной ткани с помощью паттернов метилирования циркулирующей ДНК, которые выделяются умирающими клетками.

Гибель клеток представляет собой важнейшее биологическое свойство организма человека в норме и при патологии. Она может быть признаком ранней стадии патологии, такой как развивающаяся опухоль, начало аутоиммунной болезни или нейродегенеративного заболевания, способна маркировать течение болезни, успешно отражать последствия непредусмотренного токсического действия лечения и не только. Однако до настоящего времени не существовало возможности измерить уровень гибели клеток в определенных тканях человеческого организма, используя неинвазивные методы.


Международная команда ученых под руководством коллег из медицинской школы “Хадасса” Еврейского университета (Иерусалим, Израиль) разработала метод обнаружения гибели клеток в определенных тканях человеческого организма, основанный на тканеспецифических паттернах метилирования в бесклеточной ДНК. Ученые обратились к базам данных метиломов для определенных тканей, чтобы определить специфические для определенного типа клеток сигнатуры метилирования ДНК, и разработали метод, чтобы обнаружить эти сигнатуры в смешанных образцах ДНК. Бесклеточная ДНК была выделена из плазмы или сыворотки крови доноров, обработана бисульфитом, амплифицирована методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) и секвенирована, чтобы определить количество бесклеточной ДНК, несущей метилированные маркеры представляющего интерес типа клеток.

Научные сотрудники смогли обнаружить доказательства гибели бета-клеток поджелудочной железы в крови пациентов с впервые выявленным сахарным диабетом 1 типа, гибели олигодендроцитов у пациентов с рецидивирующим рассеянным склерозом, гибели клеток головного мозга у пациентов после травматического или ишемического повреждения головного мозга и гибели ациноцитов у пациентов с раком поджелудочной железы или панкреатитом. Подтверждающее правильность концепции исследование показало, что ткань-источник бесклеточной ДНК и степень гибели клеток определенного типа могут быть выявлены у людей. Метод может быть адаптирован, чтобы определять бесклеточную ДНК, полученную из любого типа клеток организма, предлагая минимально инвазивный способ для постановки диагноза и контроля широкого спектра патологий у человека, а также обеспечения лучшего понимания динамики состояния здоровых тканей.

Рут Шемер (Ruth Shemer), доктор философии, специалист в области метилирования ДНК и один из ведущих авторов исследования, сказала: “Наша работа демонстрирует, что у человека возможно определить ткань, являющуюся источником циркулирующей ДНК. Она представляет собой новый метод для чувствительного обнаружения гибели клеток в определенных тканях и перспективную методику для медицинской диагностики”. Исследование было опубликовано 14 марта 2016 года в журнале Proceedings of National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).

Ссылки по теме:
Hebrew University-Hadassah Medical School