Специалисты из Weill Cornell Medicine, биомедицинского колледжа при Корнелльском университете (США), разработали прогрессивный метод – asymmetric flow field-flow fractionation. Это разновидность фракционирования в силовом поле, благодаря которому удается сортировать мельчайшие частицы суспензии, такие как экзосомы (микроскопические внеклеточные пузырьки, выделяемые клетками в межклеточное пространство и содержащие ДНК, РНК, жиры, белки). Авторы разработки изучали раковые клетки и выявили два подтипа экзосом, а также новые, невиданные прежде частицы, которым дали название «экзомеры».
Экзомеры – самые многочисленные частицы, выделяемые раковыми клетками. В отличие от экзосом у них нет мембраны. Их диаметр не превышает 50 нм – они мельче, чем малые экзосомы Exo-S (60–80 нм) и большие экзосомы Exo-L (90–120 нм). У экзомер другие биофизические характеристики, такие как жесткость и электрический заряд, и это, вероятно, влияет на то, как они ведут себя в теле. Чем жестче частица, тем проще ей попасть в другую клетку, и поскольку экзомеры жестче экзосом, они более эффективны в деле передачи раковой информации соседним клеткам, объясняют ученые.
Из раковых клеток экзомеры переносят метаболические ферменты в печень – туда, где лекарства распадаются на нетоксичные соединения. Экзомеры «перенастраивают» метаболическую функцию печени в пользу опухоли – это может объяснить, почему многие онкобольные плохо переносят хемотерапию даже в самых малых дозах. Кроме того, они приносят в печень факторы свертывания крови, нарушая нормальное функционирование ее в качестве регулятора свертывания. Как вы уже поняли, экзомеры – плохие парни. Экзосомы – не лучше: Exo-L способствуют метастазам в лимфатических узлах, а Exo-S – отдаленным метастазам.
«Рак – это по-настоящему системная болезнь, которая прогрессирует, вовлекая многие органы, – подчеркивает Дэвид Лайден, ведущий автор исследования. – Наше открытие трех вариантов наночастиц, которые секретируются клетками опухоли и затем направляются в клетки различных органов, отражает этот важный аспект болезни».
Теперь задача исследователей – понять, как эти частицы-переносчики развиваются, какие конкретно молекулы содержат, какие выполняют функции в местах назначения. Все это поможет лучше понять, как они помогают раку прогрессировать и какую роль могут играть в развитии других болезней. А еще, поскольку экзосомы и экзомеры хорошо различимы в телесных жидкостях, например в лимфе, можно разработать биомаркеры для ранней диагностики опухолей и других патологий.
В 2012 году биофармацевтическая корпорация Amgen сообщила, что ее специалистам удалось воспроизвести лишь шесть из 53 высокоцитируемых научных работ по онкологии. За год до этого другая компания, Bayer, не смогла воспроизвести 79 процентов, или 53 из 67 отобранных ею медицинских экспериментов. Ни Amgen, ни Bayer не раскрыли список работ, которые не получилось воспроизвести, но осадок от таких новостей остался очень серьезный.