Продвигаясь вперед в определении роли агентов окружающей среды в возникновении рака, сегодня ученые описали разработку долгожданного способа использования образцов биопсии от больных раком для проверки воздействия на человека веществ, которые повреждают ДНК генетического материала и могут вызвать рак.
Их отчет о методе, который использует сокровищницу медицинской информации в образцах биопсии пациентов, был частью 246-го национального собрания Американского химического общества (ACS).
"Это первое успешное использование архивных образцов биопсии для анализа воздействия и повреждения ДНК с помощью масс-спектрометрических методов у онкологических больных канцерогеном из окружающей среды," сказал Роберт Дж. Туреский, к.D., кто руководил исследованием. "Это открывает путь к использованию этого огромного ресурса архивных образцов биопсии для понимания рака и других заболеваний."
Пён Хва Юн, доктор философии.D., который сотрудничает с Туреским, выступил с презентацией. Они провели исследование в сотрудничестве с Артуром П. Гроллман, М.D., и его сотрудники из Университета Стоуни-Брук, Нью-Йорк.Y.; и с доктором. Боян Елакови? (Загребский университет) и д-р. Йован Николи? (Клинический центр, Белград) и их сотрудники. Юн объяснил, что образцы взяты из архива того, что ученые называют "фиксированные формалином залитые парафином ткани (FFPE)." После того, как врачи берут биопсию, образец сохраняется в растворе формальдегида, который называется формалин. Затем сотрудники патологической лаборатории вставляют ткань в кусок воска и срезают тонкие, как бумага, срезы, чтобы патологоанатом мог исследовать ее под микроскопом на предмет рака или других заболеваний.
Оставшийся восковой блок ткани обычно отправляется на хранение и может храниться неограниченное время при комнатной температуре без порчи. По некоторым оценкам, более 1 миллиарда таких образцов FFPE хранятся в архивах по всему миру, содержащих огромное количество информации, которую ученые начали использовать в различных исследованиях.
Юн объяснил, что ученые, изучающие воздействие на человека потенциально вызывающих рак веществ в окружающей среде, давно мечтали об использовании образцов FFPE для поиска контрольных признаков такого воздействия. Эти биомаркеры "Аддукты ДНК," кусочки ДНК, на которых закрепилось канцерогенное вещество. Связь может означать начало рака.
"Но единственный доступный способ обработки этих образцов для обнаружения аддуктов ДНК имел серьезные недостатки," сказал Юн. "Это требовало использования суровых условий, которые заставляли ДНК разлагаться, и этот метод имел серьезные недостатки в определении типа аддукта и определении его количества. Наш экспериментальный прорыв решает эти проблемы и позволяет более широко использовать образцы FFPE для понимания роли воздействия окружающей среды в риске рака."
Турески и Юн, которые проводили это исследование в Департаменте здравоохранения штата Нью-Йорк и в настоящее время работают в Университете Миннесоты, использовали этот подход для обнаружения аддуктов ДНК, включающих канцероген, называемый аристолоховой кислотой, в образцах биопсии от пациентов с Балкан и Тайваня с верхним дыханием. рак мочевыводящих путей. В природе встречается в некоторых растениях рода Aristolochia sp., аристолоховая кислота присутствует в некоторых традиционных китайских растительных лекарствах, которые были предметом предупреждений о вреде для здоровья, а U.S. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов и регулирующие органы других стран запретили ввоз трав Aristolochia. Аристолоховая кислота также является возбудителем балканской эндемической нефропатии, разрушительного экологического заболевания, которое, как недавно было показано, вызывается употреблением хлеба, основного компонента местной диеты, зараженной Aristolochia sp. Используя новый масс-спектрометрический подход, Турески и Юн подтвердили существование аддуктов ДНК с участием аристолоховой кислоты у пациентов с раком верхних мочевых путей, что еще больше укрепило связь между этим химическим веществом и раком верхних мочевых путей.
"С помощью этого метода мы можем извлекать аддукты ДНК из образцов FFPE и, по сути, использовать их в качестве дозиметра для измерения воздействия на человека предполагаемых канцерогенов," сказал Юн. "Воздействие химических веществ и их ДНК-аддуктов может быть связано с мутациями в определенных генах, которые могут привести к раку у пациента, и указывать на определенные факторы окружающей среды – канцерогены и предполагаемые канцерогены. Методология будет иметь большое значение для понимания воздействия и роли химических веществ в окружающей среде в возникновении рака."
Турески и Юн сейчас проверяют образцы FFPE на аддукты ДНК, связанные с курением сигарет, приготовленным мясом и загрязнением воздуха.