Научные достижения химического факультета
17.07.18
На кафедре аналитической химии разработан экспресс-тест
раковых опухолей нервной системы на ранних стадиях
Сотрудники химического факультета
МГУ им. М. В. Ломоносова разработали биосенсорную экспресс-систему, позволяющую
одновременно определять содержание в жидкостях организма нескольких
катехоламинов. Избыток этих веществ в организме сигнализирует о развитии опухолевых
заболеваний нервной системы. С помощью новой методики можно эффективнее выявлять
опухоли на ранних стадиях, что позволит эффективнее бороться с заболеваниями.
Катехоламины – нейромедиаторы. Это физиологически
активные вещества, с помощью которых нейроны осуществляют передачу нервных
импульсов. Также некоторые из них действуют на организм как гормоны. Если
механизм передачи нервного импульса сбоит, уровень нейромедиаторов и их
метаболитов в моче, крови, клетках, спинномозговой жидкости отклоняется от
нормы. Поэтому по результатам измерения уровня катехоламинов можно выявить начальные
этапы развития опухолевых новообразований, таких как феохромоцитома, нейробластома,
параганглиома, карциноидные опухоли. Их появление приводит к избытку
катехоламинов. А болезни Альцгеймера и Паркинсона, например, сопровождаются
гибелью нервных клеток и уменьшением содержания нейромедиаторов в организме.
В клинической диагностике перечисленных
заболеваний широко распространены хроматографические, электрохимические и
иммунохимические методы. У каждого есть достоинства и недостатки. Главное
преимущество хроматографических методов в высокой чувствительности – с их
помощью можно определять вещество при очень низких концентрациях. Но это
дорого. Электрохимические методы более дешевые, быстрые и легкие для выполнения,
но они не такие чувствительные. Высокой специфичностью – способностью
определять компонент в сложной смеси отличаются иммунохимические методы. Однако
ни один из перечисленных методов не позволяет одновременно определять несколько
катехоламинов и их метаболитов в одной пробе. Поэтому рутинный анализ с помощью
хроматографических и иммунохимических методов может быть очень длительным и
дорогостоящим. Электрохимический метод неточен из-за влияния компонентов
биологических образцов.
Сотрудники кафедры аналитической
химии химического факультета МГУ под руководством к.х.н., доцента Ирины
Веселовой в лаборатории д.х.н., профессора Татьяны Шеховцовой разработали
способ комплексного определения катехоламинов на основе флуоресцентного метода
детектирования.
"Разработанная нами методика
позволяет одновременно определять катехоламины и их метаболиты в моче и плазме
крови без предварительного разделения, быстро, с высокой селективностью и с
высокой чувствительностью, что открывает возможности ее использования в целях
диагностики катехоламинпродуцирующих опухолей", - пояснила один из авторов
работы, аспирант химического факультета Мария Македонская.
За счет фермента пероксидазы,
выделенной из корней хрена, катехоламин и его метаболиты в реакции с ароматическими
аминами превращаются во флуоресцирующие производные, которые светятся под
действием ультрафиолета в видимом спектре. Испускаемые веществами кванты света детектирует
спектрометр. Подбирая различные амины и длину волны возбуждающего излучения,
ученые определяют концентрации различных катехоламинов и их метаболитов по
спектрам испускаемого производными веществами излучения. Использование
96-луночного планшета в идеале позволяет анализировать одновременно до 15-20
проб.
Исследование ученых опубликовано в издании
Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis.
