Цивилизация
Ученые из Национального медицинского исследовательского центра гематологии (Москва) рассказали в журнале Frontiers in Immunology о новом методе быстрого определения генетических различий между донором и пациентом. Метод может повлиять на результат пересадки стволовых клеток крови. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда.
Пересадка кроветворных стволовых клеток очень часто используют для лечения рака крови. При этом иммунные клетки крови (лимфоциты) донора нацеливаются на злокачественные клетки пациента и уничтожают их, вызывая эффект «трансплантат против лейкоза». К сожалению, мишенью этих лифмоцитов могут стать и здоровые клетки. Это эффект «трансплантат против хозяина». Возникновение иммунного ответа связано с распознаванием антигенов – небольших фрагментов внутренних белков клетки, которые выносятся на ее поверхность. Группа ключевых фрагменов (главный комплекс гистосовместимости) достаточно сильно различается у разных людей. Поэтому при пересадке кроветворных клеток, в первую очередь, обращают внимание именно на этот комплекс. Однако за совместимость донора и реципиента, получающего донорские клетки, отвечают не только основные, но и второстепенные антигены комплекса. Известно о 20 различных последовательностях ДНК, которые кодируют эти второстепенные антигены. Их влияние на иммунный ответ и перспективы использования в иммунотерапии рака изучают в лаборатории Григория Ефимова, сотрудника Национального медицинского исследовательского центра гематологии Минздрава России.
Вызываемый пересадкой эффект зависит от степени различия между второстепенными антигенами донора и реципиента. Существующие методы поиска таких различий имеют множество недостатков, основной из них – много времени уходит на проведение эксперимента. Например, на то, чтобы разделить белки по электрическому заряду и массе исходя из их движения в электрическом поле (провести электрофорез). Сложившаяся ситуация создает потребность в быстром и надежном определении последовательности ДНК, которая кодирует второстепенные антигены комплекса.
Метод, разработанный российскими учеными, позволяет выявить различия в генах донора и реципиента в течение часа, не прибегая к более трудоемким и дорогим методам. Этот метод – модифицированный вид полимеразной цепной реакции. Во время этой реакции количество копий интересующего исследователя фрагмента ДНК увеличивается во много раз. Новый метод — комбинация двух разновидностей реакции: аллель-специфичной и в реальном времени. Для начала необходимы праймеры – специально синтезированные короткие последовательности ДНК, подходящие к исследуемому фрагменту. Аллель-специфичная реакции заключается в подборе такого праймера, который будет соответствовать определенной разновидности гена. Полимеразная цепная реакция в реальном времени позволяет не только обнаруживать нужные последовательности ДНК, но и измерять их количество.
Московские иммунологи подобрали необходимые праймеры к каждой разновидности второстепенных антигенов. Они смешиваются с поступившей на анализ кровью, а затем запускается полимеразная цепная реакция в реальном времени. Исследователи наблюдают за протеканием реакции и видят, с какими праймерами она проходит. Тем самым, они определяют, какие второстепенные антигены присутствуют у конкретного человека.
«Разработанный нами метод позволяет очень быстро генотипировать пары донор-реципиент и выявлять генетические различия, которые могут вызвать иммунный ответ после трансплантации. С одной стороны, это позволит предсказывать интенсивность иммунного ответа и возможный исход трансплантации, а также соответствующим образом корректировать иммуносупрессивную терапию, необходимую для избежания реакции «трансплантат против хозяина». С другой стороны, это позволит подобрать каждому пациенту оптимальные мишени для иммунотерапии, направленной против минорных антигенов гистосовместимости, которая сейчас разрабатывается в нашей лаборатории», — поясняют ученые.
Предлагаемый подход способен выявить различия и в других генах, что может способствовать его внедрению в различные лабораторные исследования.
