Thread by @OlgaVPettersson

Доброе утро, твиттеряне! Суббота, однако.

У меня тут мигрень разыгралась к концу недели, поэтому не до чтения статей было. Знаю что обещала тред о интеграции вирусов в геном хозяина, но пока не получается сосредоточиться. 1/х

2. Сегодня будет легкий тред на отвлеченную тему, о которой могу говорить в час ночи с закрытыми глазами. Это проект которым мы занимаемся с 2014 года: клиническая диагностика лейкемии и индивидуальный подбор химиотерапии, или

ПРИКЛЮЧЕНИЯ ФИЛАДЕЛЬФИЙСКОЙ ХРОМОСОМЫ В ШВЕЦИИ.

3. Лейкемии бывают разные. Одни очень агрессивные и, к сожалению, тяжело поддаются лечению, а с другими можно жить долго при правильно подобранной терапии.
Сегодня расскажу что делаем когда лечение хронической миелоидной лейкемии (CML) заходит в тупик.

4. CML это рак крови, при котором бесконтрольно делятся дефектные миелоидные клетки (это те из которых потом появляются гранулоциты и эритроциты.) Когда их становится слишком много, то эти дефектные клетки вытесняют клетки здоровые.

5. Тогда снижается иммунитет, развивается малокровие, итд. Короче, хорошего мало и все может кончиться очень плохо.

CML это болезнь генетическая.

6. При раке крови, часто наблюдаем что хромосомы начинают обмениваться участками, вследствие нарушения процессов контроля в клетках. В наших нормальных клетках, на хромосоме номер 9 сидит ген под именем ABL. Он кодирует белок который принимает участие в клеточном делении.

7. А на хромосоме 22 сидит другой белок, BCR. Что именно он делает, не смотря на сотни исследований, все еще не понятно.
Вот когда хромосомы 9 и 22 меняются обломками, то кусок 9й с обломком ABL подстраивается к куску 22й с обломком BCR на конце.

8. Причем не просто так подстраивается, а так красиво и прочно, что кракозябра дает начало функциональному гену, BCR-ABL. Уже в 1960м, кракозябре дали звучное имя, Филадельфийская Хромосома, т.к. нашли ее у пациента из Филадельфии.

9. Что делает филадельфийская кракозябра. Белок ВCR-ABL запускает каскад биохимических реакций, которые как раз и учат клетки крови как надо постоянно размножаться.
Ученые нашли лекарство со звучным именем Иматиниб. Он блокирует белок, который кодирует филадельфийская мутация.

10. Если белок заблокировать, то болезнь можно держать под контролем многие годы.

При правильно подобранной концентрации лекарства, люди с CML могут вести долгую и полноценную жизнь.

11. Они постоянно проверяются у онколога - в их крови делают замеры количества клеток с филадельфийской мутацией. Если их количество начинает увеличиваться, то иногда помогает поменять концентрацию лекарства.

12. А иногда это не помогает, т.к. BCR-ABL сам начинает мутировать. Под воздействием лекарства, под эволюционный естественный отбор попадают клоны, которые к нему невосприимчивы, они и размножаются дальше.

Как это происходит?

13. Если белок BCR-ABL это замок, то лекарство это ключ. Если ключ идеально подошел к замку, то BCR-ABL обезвреживается. А если мутации в BCR-ABL изменили внутренний вид замка, то лекарство ничего с ним поделать не сможет, т.к. ключ не подойдет.

14. На картинке внизу оранжевым покрашен иматиниб, и видно как он хорошо подходит к молекуле BCR-ABL (серые и цветные спирали). А то что обозначено буквами и цифрами, это мутации которые могут изменять структуру белка так, чтобы иматиниб к нему больше не подходил.

15. Поэтому так важно не только уровень клеток с мутацией в крови методом ПЦР, но и узнать как именно они выглядят в плане последовательности букв в гене.
Пытались это сделать методом Сангера (

https://twitter.com/OlgaVPettersson/status/1229026965488914433

), но чувствительность низковата.

16. По Сангеру нельзя отсеквенировать кусок ДНК длиннее 900 букв. А весь BCR-ABL длиной в 1500.

Приходилось делать несколько ПЦР на разные кусочки гена, потом каждый расшифровывать и складывать вместе, а это было долго и муторно.

17. Опять-таки, методом Сангера можно увидeть мутацию через 6 месяцев после того как у пациента замечается сбой в эффективности лекарства. Вот такой он малочувствительный.

По себе знаю, что больному онкологией ходить 6 месяцев в постоянном ожидании - весьма неприятная вещь.

18. Мой коллега Адам Амёр и клиницисты из нашего академ. госпиталя стали думать, как весь этот процесс сделать быстрее и качественнее чем на Сангере. Решили приспособить анализ на оборудовании третьего поколения секвенирования, PacBio.

PacBio машина классная.
В 2014, она считывала 50 000 молекул за раз (Сангер может только одну на образец), причем длина фрагмента ДНК которую может анализировать этот аппарат может быть до нескольких тысяч букв.

Сейчас PacBio выпустил еще более мощные аппараты.

20. Теперь наглядно. Вот это пациент во время диагноза. Вверху вид гена. Серая масса - десятки тысяч считок молекул. Не видим никаких новых важных мутаций. Лекарство пока работает.

21. А вот тут тот же пациент через 6 месяцев после диагноза, образец взят на основании того что ПЦР показала рост филадельфийских клеток в крови. Стрелочки показывают две известные мутации в гене, они и влияют на структуру вредного протеина.

22. Причем мутация слева была подтверждена методом Сангера. А вот мутация справа, чуть заметная, показалась на Сангере только еще через 3 месяца после этого анализа. Т.е. чувствительность нашего метода намного выше и мутацию мы можем найти раньше, пока ситуация еще не запущена.

23. У некоторых пациентов (Р1-5 на картинке) выявили целый зоопарк вредных мутировавших клонов. И еще раз рядышком покажу картинку с картой белка, чтоб было наглядно видно где они сидят (цвета, буквы и цифры на обеих совпадают). Звездочкой отмечены мутации, что не нашел Сангер.

24. Ну и что это для пациента? А то, что в компьютере можно смоделировать влияние мутации на структуру белка, внести эту модель в базу данных лекарств в разработке, и найти именно тот ключ, который попадет в новый измененный замок. Это называется индивидуальной терапией.

25. С 2014, мы анализируем около 100 клинических образцов CML в год. Не много, но это уже около 1000 человек, которым работа моего коллеги Адама спасла, или по крайней мере продлила жизнь.

26. Если специалисты захотят прочитать статью, где он описал сам метод, то тут ссылка bmccancer.biomedcentral.com/articles/10.11….

На сем на сегодня откланиваюсь.
НЕ БОЛЕЙТЕ!!!