Через пять лет Уругвай может получить оригинальный метод ранней диагностики рака с помощью анализа крови

А что, если бы мы могли своевременно выявлять рак у клинически здоровых людей с помощью одного только анализа крови? Уругвайская команда ученых близка к тому, чтобы сделать это возможным благодаря открытию типа молекулы РНК, которую до сих пор никто в мире не видел, поскольку она не была обнаруживаема с помощью обычных методов. Команда, возглавляемая биохимиком и молекулярным биологом Хуаном Пабло Тосаром и состоящая из исследователей Института Пастера, Факультета наук (UdelaR) и компании B4-RNA, работает над тем, чтобы это открытие могло быть применено на практике и повлияло на качество жизни людей. — Чем занимается молекулярный биолог? — Молекулярная биология изучает макромолекулы, из которых состоят клетки, то есть белки, ДНК, РНК и липиды, которые взаимодействуют, давая жизнь. Особое внимание уделяется нуклеиновым кислотам — ДНК и РНК — и тому, как организм активирует или деактивирует информацию, содержащуюся в наших генах. В частности, наша лаборатория занимается изучением РНК. — Как вы обнаружили новый тип молекулы, которую никто раньше не видел? — Когда стало известно, что ДНК хранит генетическую информацию клеток, наука поняла, что белки выполняют клеточные функции — такие как передача электрических импульсов в случае нейронов или сокращение в случае клеток сердца — а РНК осталась связующим звеном между ними. Другими словами, было обнаружено, что для того, чтобы ДНК могла преобразовываться в белки, она сначала копируется в молекулу, называемую матричной РНК. И на протяжении десятилетий считалось, что РНК является именно этим — посредником. Однако позже было обнаружено, что существуют молекулы РНК, которые выполняют функции клеток, то есть не было правдой, что белки делали все. И было обнаружено, что клетка выделяет эти молекулы РНК наружу. В лаборатории мы обнаружили молекулы РНК в крови. И сначала это было загадочно. Может быть, клетки выделяют эти молекулы, чтобы общаться друг с другом? И независимо от причины, если бы мы могли прочитать эту РНК в крови, определить, из каких клеток она происходит, и обнаружить, например, что она происходит из опухолевых клеток, могли бы мы обнаружить рак с помощью анализа крови? Мотивированная этими вопросами, наша исследовательская группа, которая находится на факультете наук и в Институте Пастера в Монтевидео, изучает эти темы уже более десяти лет. Но почему никто не замечал этого раньше? Кровь полна ферментов, которые разлагают РНК. Это известно, мы не открыли этого. Поэтому наличие молекул РНК в крови было парадоксом. Ингибируя эти ферменты, мы обнаружили, что в крови содержится очень много РНК, которая остается там в течение определенного периода времени, и что даже есть РНК, устойчивая к этому разложению. Эти устойчивые молекулы принимают особую форму, чтобы избежать разложения. А методы, которые использовались до сих пор для просмотра или секвенирования РНК, не были разработаны для этих молекул необычной формы. Поняв это, мы смогли разработать метод, который позволяет нам изучать их и делать выводы о том, происходят ли они из здоровых клеток или опухолевых, и таким образом выявлять рак на ранней стадии. — Так это метод, разработанный на 100 % в Уругвае? — Совершенно верно. Я работаю руководителем лаборатории с прошлого года, но с 2010 года исследовательская группа пытается понять, почему в крови есть молекулы РНК, какие они, почему они стабильны и как мы можем разработать инструменты, которые позволят нам их изучать. Метод был запатентован в 2022 году, и в прошлом году я основал биотехнологический стартап под названием B4-RNA Diagnostics, разработанный в рамках инкубатора LAB+ Института Пастера. — Сколько еще предстоит исследовать человеческому телу... — Да, то есть мы знаем многое, но сегодня технологии, возможности секвенирования и микроскопии позволяют нам гораздо лучше понимать мир молекул, в котором решается большая часть вопросов здоровья и болезни. Практически все болезни имеют объяснение на молекулярном уровне... За это время было сделано многое, но еще многое предстоит сделать. Тот факт, что только сейчас мы видим молекулы, которые в изобилии присутствуют в нашей крови, но которые до недавнего времени не могли быть изучены, заставляет нас задаться вопросом, сколько еще предстоит сделать. Это делает молекулярную биологию и биохимию по-прежнему увлекательными предметами для изучения и выбора в качестве карьеры. — Какие еще заболевания можно обнаружить у здоровых людей с помощью запатентованного вами метода? — В принципе, любое заболевание, сопровождающееся изменением на уровне РНК, при условии, что есть клетки, выделяющие эту аномальную РНК в кровь. В лаборатории у нас есть проекты по наблюдению за пациентами с политравмой и нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Паркинсона, а также другие проекты, которые скоро начнутся, по выявлению и наблюдению за эндометриозом. Но рак — это совокупность заболеваний, при которых явно существует необходимость раннего выявления, и поэтому мы уделяем этому особое внимание. — Что необходимо, чтобы этот метод стал доступен в Уругвае и во всем мире? Каков план? — Мы все еще находимся на стадии исследований, но создание биотехнологической компании позволяет нам получить доступ к большему финансированию и не зависеть только от государственных средств, которые позволили нам достичь того, чего мы достигли, и без которых у нас не было бы оригинальной технологии для секвенирования большого количества образцов пациентов и генерации больших объемов данных. Мы занимаемся этим, но это очень дорогостоящее исследование, и поэтому наиболее эффективный способ продолжить работу — это в рамках биотехнологической компании, которая позволит нам привлечь частных инвесторов с очень конкретной целью: возможностью, если все пойдет хорошо, через пять лет получить новый метод ранней диагностики рака и других заболеваний на основе анализа крови. Впереди еще много работы, но команда трудится от заката до заката и все ближе подходит к цели. Хочу уточнить, что мы не единственные в мире, кто работает над этой идеей выявления рака на основе анализа крови у клинически здоровых людей. Отличие нашего подхода заключается в том, что мы сосредоточились на обнаруженных нами молекулах РНК, которые в изобилии присутствуют в крови, и это дает нам основания полагать, что мы сможем получить более точную и чувствительную информацию и, следовательно, разработать более надежный и применимый метод. — Что этот прорыв означает для лечения рака и других заболеваний? — Очень многое. Шансы вылечить рак при его раннем обнаружении очень высоки, а при позднем обнаружении — очень низкие. Поэтому, хотя нам и требуются дополнительные исследования для лечения запущенного рака, если мы сможем ускорить его выявление, эффект будет незамедлительным. Потому что рак, обнаруженный на ранней стадии, сегодня гораздо легче поддается лечению, то есть даже без новых методов лечения само его обнаружение на ранних стадиях меняет все. — И что это значит для Уругвая? — Мы знаем, что метод, над которым мы работаем, и знания, которые мы накопили, привлекательны на международном уровне. Наши коллеги часто спрашивают нас о том, как у нас идут дела, и несколько недель назад мы поехали в Италию, потому что одна компания проявила явный интерес к нашему методу. Поэтому ощущение, что из Уругвая мы можем повлиять на науку и, возможно, в будущем на глобальное здравоохранение, просто потрясающее. И мы не единственные: в Уругвае очень много людей занимаются передовыми исследованиями, располагая ограниченными ресурсами. Проблем много; иногда мы подчеркиваем, как это сложно, и да, это правда, но происходят и очень интересные вещи, и я чувствую себя привилегированным, что могу быть свидетелем этого.