Группа ученых под руководством профессора Ян-Тэ Чанга из Пхоханского университета науки и технологий (POSTECH) и профессора Мина Гао из Университета Линьи создала флуоресцентный зонд SLY (Sialyl Lewis Yellow), который точно определяет ткани гепатоцеллюлярной карциномы — самого распространенного типа рака печени. Результаты исследования опубликованы в издании Journal of the American Chemical Society  (JACS), одном из ведущих химических журналов.

Гликаны — это углеводные структуры на поверхности клеток, которые участвуют в важных биологических процессах: взаимодействии клеток, иммунном ответе и даже метастазировании рака. Особый интерес представляют сиалил-Льюис-гликаны  (sLex и sLea), которые в избытке вырабатываются при раке печени и других опухолях. Проблема в том, что существующие методы их анализа сложны и не подходят для визуализации в реальном времени. Поэтому ученые искали способ «подсветить» эти молекулы прямо в живых клетках.

Сиалил-Льюис-гликаны (sLex/sLea) — это углеводные «метки» на поверхности клеток, которые участвуют в их перемещении по организму. При раке их становится слишком много, и они помогают опухолевым клеткам прикрепляться к сосудам, образуя метастазы.

Команда разработала серию флуоресцентных зондов с оксаборолом — структурой, которая распознает гликаны. Лучшим оказался SLY: он связывается с sLex и sLea в клетках рака печени (HepG2) и колоректального рака (HT29), проникает внутрь через мембранные пузырьки и накапливается в митохондриях.

Эксперименты на тканях печени подтвердили: SLY четко маркирует опухолевые участки, причем контрастность сигнала выше, чем у аналогов. Это значит, что его можно использовать не только для диагностики, но и во время операций — чтобы хирург видел границы опухоли.

Профессор Чанг поясняет:

SLY — первый зонд, который так точно находит сиалил-Льюис-гликаны на поверхности клеток. Теперь мы можем выявлять рак печени на клеточном уровне. Это открывает новые возможности для диагностики и даже персонализированной медицины.

Польза исследования

• Ранняя диагностика — SLY может обнаруживать рак на стадиях, когда другие методы еще «не видят» изменений.
• Хирургическая точность — если зонд адаптируют для операций, хирурги смогут удалять опухоль без повреждения здоровых тканей.
• Дешевле и быстрее — флуоресцентная диагностика проще масс-спектрометрии или иммуногистохимии.
• База для новых терапий — понимание роли гликанов в метастазировании поможет создать препараты, блокирующие их.

Пока неясно, как SLY поведет себя в организме человека: исследования проводились на клеточных линиях и срезах тканей. Возможны ложные срабатывания — например, при воспалениях уровень sLex тоже повышается. Кроме того, зонд накапливается в митохондриях, а не только на мембране, что может искажать картину.

Ранее ученые обучили ИИ точно находить и выделять опухоли на снимках.