CC BY
166
ОБЗОР ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ ТЕРАНОСТИКЕ
А.В. Мелерзанов1, В.П. Жаров2
1 Московский физико-технический институт (государственный университет), г. Долгопрудный, Московская область, Россия
2Центр наномедицины Арканзаского университета медицинских наук, США
Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов.
AN OVERVIEW ON MOLECULAR THERANOSTICS
A.V Melerzanov1, VP. Zharov2
1 Moscow Institute of physics and technology (state University), Dolgoprudny, Moscow region, Russia
2 Center for nanomedicine Arkansas University of health Sciences, USA
Molecular theranostics is a new direction in medicine that allow the simultaneous determination and elimination of pathogenic and potentially threatening agents in the whole volume of circulating blood. The development of new innovative medical technologies based on physical principles of the impact—is the one of thefastest growing trends in modern medicine. The main feature of the approach lies in the possibility of tracking and correcting the real-time status and the extremely low cost of this therapy, and the fact that it does not require high professional qualification of the medical staff.
Keywords: molecular theranostics, preventive medicine, circulating pathogens
Authors declare lack of the possible conflicts of interests.
мененных клеток с определением патогенных агентов и их уничтожением в реальном времени либо поиска специфического лекарства для воздействия на этот конкретный патоген по схеме:
Тераностика — это сравнительно новый медицинский термин, обозначающий сочетание диагностики и терапевтического воздействия. Одновременное обнаружение патологически из-
пара молекула — биомишень. Другой пример — основа прецизионной онкологии, применяемой в ведущих мировых онкологических центрах. Обнаруживается стволовая раковая клетка с определенным набором мутаций и подбирается вещество, к которому именно данный вид клетки чувствителен либо создается иммунобиологический препарат (генетическая модификация аутологич-ных клеток иммунной системы), для которого мишенью является обнаруженная циркулирующая онкологическая клетка. Это повышает процент успешности терапии онкологических заболеваний и особенно метастаз рака как при помощи химиотерапии, так и с применением иммунобиологических препаратов.
Помимо прецизионной онкологии, к теранос-тике также относятся и другие подходы, основанные на одновременном обнаружении (детектировании) и уничтожении патогена: инфекционного агента или микротромбоэмбола. В частности, разрабатываемая новая методика неинвазивного воздействия лазера на циркулирующие в крови патогены — это и есть молекулярная тераностика.
Инновационная медицинская технология — молекулярная тераностика представляет собой лечебно-диагностическую полифункциональную платформу, на основании которой разрабатываются различные методики, позволяющие обнаруживать и уничтожать в масштабе реального времени патологические элементы в виде циркулирующих онкологических клеток и инфекционных агентов, а также потенциально опасные микротромбоэмболы во всем объеме циркулирующей крови. Молекулярная тераностика является мультидисциплинарной прикладной наукой, базирующейся на достижениях молекулярной биологии, нанотехнологий, лазерной физики, микробиологии, биоинформатики и системы работы с большими данными.
Разработанная под руководством профессора В.П. Жарова методика относится к категории биофотоники и представляет фотоакустическую цитометрию, которая позволяет увеличить диагностическую чувствительность на три порядка по сравнению с существующими аналитическими методами, основанными на заборе образца крови. В данной статье мы представляем обобщенные результаты, получаемые на новом научном поле.
Для того чтобы понять принцип описываемой методики, в первую очередь, рассмотрим метод
обычной проточной цитометрии (подсчет клеток в протекающей жидкости (крови)). Этот подход основан на том, что при пропускании крови через тонкий капилляр диаметром в несколько десятков микрон, клетки крови примерно такого же размера проходят через него по одной, что автоматически приводит к их пространственному разрешению и открывает возможности для их поштучного подсчета.
В комбинации с современными оптическими методами спектральный анализ прошедшего и рассеянного на каждой отдельной клетке лазерного излучения позволяет не только подсчитывать количество прошедших объектов, но и различать их типы. Таким образом, проточная цито-метрия открывает возможности для абсолютно точного анализа состава крови (при условии возможности идентификации всех типов клеток). Несмотря на широкое применение данного метода, основной его проблемой являются инвазив-ность и низкая чувствительность. До настоящего времени не существовало методов внутрисосу-дистого (intrinsic) подсчета клеток in vivo.
Будучи извлеченными из природной среды, клетки крови могут достаточно быстро деградировать во времени, изменяя свои свойства, что искажает результаты анализа. Очевидным решением такой проблемы является in vivo цитомет-рия, где вместо капилляра используются лежащие поверхностно кровеносные сосуды малого диаметра. Находящиеся неглубоко под кожей подобные сосуды позволяют лазерному излучению проходить насквозь без серьезного поглощения. Это, в свою очередь, дает возможность проводить спектральный анализ прямо в сосуде, не извлекая клетки крови во внешнюю среду.
Однако выбор исследуемого сосуда для таких методов весьма затруднителен. Через мелкие кровеносные сосуды диаметром меньше 10 мкм не проходят большие клетки, такие как белые кровяные тела и/или циркулирующие раковые клетки (диаметр 10—16 мкм), которые часто представляют основной интерес для прецизионной диагностики. С другой стороны, слишком большие сосуды тоже не подходят, так как в этом случае в лазерный луч попадает большое количество разных клеток, а также красных кровяных тел, создающих большой фоновый сигнал. Это затрудняет детектирование на его фоне отдельных анализируемых клеток и существенно уменьшает точность анализа.
Описанную выше проблему возможно решить при помощи манипуляции потоком клеток внутри сосуда, как предложено на рис. 1. Если искусственно сузить кровоток до необходимых размеров внутри сосуда, то это позволит использовать сосуды большого диаметра, но одновременно с этим гарантировать прохождение клеток
Рис. 1. Принцип действия фотоакустической ци-тометрии:
a) схематическое изображение in vivo проточной ци-тометрии с акустической фокусировкой и фотоакустическим (ФА) детектированием циркулирующих клеток и наночастиц;
b) модель: сосуда уха мыши;
c) поперечное сечение акустического резонатора вокруг выбранного сосуда в коже мышиного уха;
d) принцип фотоакустического фокусирования текущих клеток при помощи двух линейных лазерных пучков, создающих «ФА бартеры»;
e) перенаправление клеток между двумя кровяными сосудами с помощью линейного лазерного пучка, создающего виртуальный ФА барьер.
всех размеров (рис. 1, а). Несмотря на большое количество существующих методов манипуляции клетками, каждый из них имеет свои недостатки. Например, сила оптического пинцета существенно ограничена максимальной интенсивностью и глубиной проникновения лазерного излучения в ткани. Гидродинамическая фокусировка, предполагающая пропускание крови между двумя коаксиальными трубками, требует имплантацию этих трубок, что нарушает кровяную среду и может приводить к тромбозам и другим нежелательным изменениям состава крови.
В цитируемых статьях описывается методика фотоаккустической проточной цитометрии, ком -бинирующей эффекты ультразвукового и оптического воздействия. Такой инновационный подход позволяет избежать многих ограничений, ко -торыми страдают предложенные ранее методики
[1-7].
В основе предложенного профессором В.П. Жаровым подхода лежат две идеи. Первая — манипуляция диаметром кровяного тока осуществляется не с помощью лазерного излучения, а за счет градиента давления, образующегося в стоячей звуковой волне. Положение узлов ультра -звуковой волны может устанавливаться с высокой точностью при помощи резонатора специальной формы и тонкой подстройкой частоты (рис. 1, с). Поскольку глубина проникновения звуковых волн на много порядков выше, чем глубина поглощения света в живых тканях, это открывает доступ к гораздо большему количеству сосудов, во многом снимая ограничения на глубину их залегания под кожей. Вторая — использование специальных маркеров, содержащих частицы коллоидного золота, в комбинации с узкой спектральной шириной линии лазера, позволяет реализовать в высокой степени селективное воздействие лазерного излучения на разные биологические маркеры. Это делает возможным не только подбирать оптимальные длины волн лазера, обеспечивающих максимальную глубину проникновения, но и реализовывать большое количество разных маркеров, чувствительных к разным длинам волн. Таким образом, скомбинировав указанные наноструктуры с биологическими маркерами, специфичными к определенному типу клеток, открывается возможность селективного разогрева определенных клеток in vivo.
Рассмотрим, как эти два эффекта могут быть применены на практике для реализации in vivo
Laser
Acoustic device
Blood flow
Nanoparticles ... У___ ,. ^ f Blood plasma WBC
• / . в а г JFfi • ^ J • t / W*n 1 • 1 ^m , Acoustic j waves . 4,
СBC Microbubbles J RBC
Focused stream
Gel
transducer
b)
Mouse ear
с)
Pressure distribution
Ultrasound transducer
Ж
w
Metal semi-tube
Pressure antinode
Tissue yT 4 Pressure
node
Blood vessel
Focused stream
d)
Lase
Laser beams
4-—
Vessel
7&Г*
el PA f
i forces
e)
Laser beam
• •
Flow
Vessels
a)
проточной цитометрии. Как было описано выше, комбинация наночастиц золота со специфическими биомаркерами позволяет создать комплексы, эффективно поглощающие лазерное излучение определенной длины волны и присоединяющиеся к определенному типу клеток. При попадании такого комплекса в лазерный луч поглощенная энергия приводит к его мгновенному разогреву и окружающей его среды. Поскольку разогрев всегда сопровождается расширением, это приводит к образованию ультразвукового импульса. Следует обратить внимание на то, что, будучи связанным с биомаркером, такой комплекс является специфичным к определенному типу клеток. Это приводит к тому, что каждая такая клетка, проходя через лазерный луч, порождает ультразвуковой импульс, который можно детектировать за пределами тела человека.
Окончательная схема измерений изображена на рис. 1, а. Специальная система акустических резонаторов с источником ультразвуковых волн регулируемой частоты располагается за пределами исследуемого кровяного сосуда и настраивается так, чтобы узел стоячей волны находился внутри кровяного сосуда. Это приводит к «перетяжке» кровотока в одном месте, создавая однородный кровоток из одиночных клеток. Дальше лазерный луч фокусируется в месте перетяжки, а с обратной стороны закрепляется трансдьюсер, позволяющий детектировать ультразвуковые импульсы. При введении в кровь (внутривенная инъекция) описанных выше биомаркерных комплексов на основе коллоидного золота, они связываются с определенного типа клетками. После этого, когда такой комплекс попадает в лазерный луч в месте перетяжки, он производит одиночный звуковой импульс, детектируемый транс-дюсером (рис. 2). Таким образом, мы получаем in vivo цитометр, который позволяет выполнять поштучный подсчет количества клеток определенного типа. Более того, ввиду неинвазивнос-ти методики, при достаточном времени измерения теоретически открываются возможности для анализа всего объема циркулирующей крови, что позволяет анализировать концентрации клеток на три порядка меньше, чем обычные даже самые точные методы, используемые на сегодняшний день. Это создает огромные перспективы для ранней диагностики (в том числе метастази-рования) и контроля эффективности терапии, например онкологических заболеваний. Подоб-
RBCs
Ultrasound off Ultrasound on
= 8-
a
"го
С
.5? 4 -s
< -
5 ms
Jj v\A-
5 ms
Time
b)
®
10 ^m
WBCs
Ultrasound off Ultrasound on
= 8-a al n
4
s
£ -I
0
IttlkiiJlunu;
15 ms
ii
15 ms
Time
Рис. 2. Результат измерения при помощи проточной фотоакустической цитометрии
a) In vivo фотоакустической детектирование красных кровяных тел с включенной (слева) и выключенной акустической фокусировкой.
b) Изображение красных кровяных тел под микроскопом.
c) In vivo веременеразрешенное детектирование белых кровяных тел, помеченных молекулярными биомаркерами в сфокусированном (слева) и несфокусированном (справа) потоке.
ным образом молекулярная тераностика может быть использована для скрининга людей, возвращающихся из регионов эндемичных по малярии. Самое массовое применение молекулярной те-раностики возможно в рамках развития превентивной модели здравоохранения как для людей из групп риска по развитию осложнений сердечно-сосудистых заболеваний, так и для пациентов, подвергающихся химиотерапии, находящихся на лечении в реанимации, и тяжелых пациентов, смертность которых связана с тромб-эмболией.
Также следует обратить внимание на два очень важных свойства предложенной модели. Первое состоит в том, что диаметр золотых наночастиц определяет спектральный диапазон эффективного поглощения лазерного излучения. Это позволяет создать комплексы, чувствительные к разным длинам волн и соответственно
a)
0
c)
обеспечить анализ многих типов клеток одновременно (до 15 типов в реальных условиях). Второй благоприятной особенностью описываемого подхода является разогрев клетки за счет поглощаемого излучения. Как было сказано выше, подбирая длину волны лазера и диаметр на-ночастиц, можно добиться низкого поглощения лазерного луча в окружающих тканях и эффективную доставку энергии к клетке. При средних уровнях энергии это приводит к ее разогреву и резкому расширению. Однако, если увеличить плотность мощности лазерного излучения и перейти из непрерывного режима в импульсный, количество поглощенной клеткой энергии может дойти до того порога, после которого она просто разрушается. В то же время ввиду малости поглощения света на этой длине волны окружающими тканями подобные высокоэнергетические импульсы не причинят вреда пациенту. Таким образом, комбинируя несколько лучей, методика проточной фотоакустической цитометрии позволяет не только анализировать состав крови с высокой точностью, но и уничтожать селективно злокачественные клетки in vivo [8].
Набор методик, составляющих молекулярную тераностику, позволяет проводить обнаружение циркулирующих в крови биомаркеров патологических состояний организма, включая ДНК, белки, атипичные клетки, внутриклеточные микроорганизмы и микротромбоэмболы. Все методики дают возможность исследовать практически весь объем циркулирующей крови, протекающий по поверхностным периферическим сосудам.
В режиме реального времени рассматриваемые методики решают проблемы, связанные с:
— диагностикой онкологических заболеваний;
— диагностикой инфекционных заболеваний;
— диагностикой реологических нарушений, потенциально ведущих к сердечно-сосудистым осложнениям (инфаркт, тромбоэмболия легочной артерии и острые нарушения мозгового кровообращения);
— контролем терапии онкологических заболеваний;
— контролем терапии инфекционных заболеваний;
— контролем терапии сердечно-сосудистых заболеваний;
— уничтожением циркулирующих онкологических клеток;
— уничтожением циркулирующих пораженных внутриклеточными инфекционными агентами клеток;
— уничтожением микротромбоэмболов.
Таким образом, молекулярная тераностика
покрывает значительный спектр социально-значимых заболеваний человека, осложнения кото -рых вносят основной вклад в причины смертности населения Российской Федерации и других стран. Число умерших по основным классам причин смерти приведено в табл. 1 (по данным Росстата) [9].
Согласно данным табл. 1, несмотря на снижение абсолютного количества смертей по причине осложнений болезней системы кровообращения, именно эти болезни занимают первое место в смертности населения Российской Федерации. С учетом роста количества новообразований, а также инфекционных и паразитарных заболеваний как причин смерти, очевидно, что ранняя диагностика и лечение этих заболеваний внесут существенный вклад в изменение картины смертности населения.
В зависимости от решаемой проблемы молекулярная тераностика представляется в виде матрицы (табл. 2).
Таким образом, молекулярная тераностика может быть абсолютно неинвазивным методом либо включать в себя внутривенную инъекцию наночастиц с прикрепленными антителами; может ограничиваться обнаружением потенциально патогенного агента либо обнаружением и уничтожением, в зависимости от поставленной лечащим врачом задачи.
Идентификация биомаркеров при помощи внутривенного введения в кровь безвредных для организма наномолекулярных зондов с многоцветным биокодированием, которые селективно метят только указанные маркеры. Для исключения возможного неспецифического взаимодействия зондов с нормальными компонентами крови число маркеров может быть увеличено до 20 (вместо одного—двух, как в существующих методах) за счет молекулярного и цветового биокодирования. Наночастицы инертного золота выводятся из организма в течение нескольких недель. Все остальное воздействие происходит неинвазивно, поэтому даже с учетом внутривенной инъекции методику в целом можно считать неинвазивной.
Таблица 1
Число умерших по основным классам причин смерти, абс.
Некоторые инфек- Новообразо- Болезни Болезни Болезни Внешние
ционные и парази- вания системы органов органов
Годы тарные болезни кровообращения дыхания пищеварения И^ИЧИПШ
муж- жен- муж- жен- муж- жен- муж- жен- муж- жен- муж- жен-
чины щины чины щины чины щины чины щины чины щины чины щины
Все население
1965 26974 14208 85759 96194 157133 262619 46526 38578 14043 12359 92338 26832
1970 21973 9605 93819 98280 204861 332665 91160 55183 16181 13999 128766 34691
1975 20172 8654 103700 105358 252120 407948 66760 57612 18909 14987 149027 42004
1980 20380 8175 116962 109921 309834 494364 72739 55035 23889 17801 178287 50695
1985 17834 6922 134747 117258 338393 571779 66323 47780 23943 19554 150272 47307
1990 13513 4429 158968 128714 353002 562494 52333 35637 22236 20268 152625 45684
1995 24431 6068 167301 131409 503716 659795 74270 34510 40156 27669 272657 75850
2000 29886 6328 164086 133857 545162 686211 72230 29911 37907 26769 250009 68707
2001 28910 6362 161408 132655 561347 691756 68561 26361 40674 28740 259109 72525
2002 29972 6959 160913 132040 592976 715095 72564 28439 44046 31468 264055 75241
2003 29958 7194 158437 132043 608892 721646 73017 28107 47490 34028 260323 74850
2004 29526 7504 157406 132621 595046 692680 67777 25177 49378 35924 254109 73014
2005 30792 8204 155840 132075 601379 698073 69131 25605 54342 39466 246257 69658
2006 28041 4697 153927 132305 558230 673952 59190 23571 51400 38039 219216 63569
2007 26579 7837 155002 133561 534195 650977 55594 22353 50051 37629 201334 58078
2008 26749 7791 154845 134412 535814 650179 56863 22630 51709 38692 189552 54911
2009 26035 8068 156874 136728 513532 623129 55463 23999 50676 38280 173089 51487
2010 25239 8370 156301 136870 518284 633633 52944 21864 52500 39495 167060 49807
2011 25089 8583 156144 136301 486018 590440 52144 22075 50387 38523 153544 45814
2012 23583 8501 154613 136267 473584 582008 49199 21594 49823 39044 149104 44670
2013 23000 8807 155002 136773 449983 551816 50368 23700 49063 39368 143444 41909
2014 22861 9242 154297 136103 430899 509590 52783 25529 53743 42946 14430 42349
2015 24394 9978 159651 140581 426784 503318 50990 24823 56216 45740 136196 41394
Диагностика онкологических заболеваний возможна на ранних стадиях, когда первичные опухоли имеют размеры менее 1 мм и не обнаруживаем существующими методами, в то время как такие опухоли уже порождают циркулирующие в крови клетки [10].
Таким образом, молекулярная тераностика превосходит по своей чувствительности наиболее развитые современные методы молекулярной диагностики или, например, позитронно-эмиссионную томографию.
Инновационность данного подхода заключается в возможности проведения сверхранней диагностики без избыточного риска. Это соответствует принципу превентивности новой модели здравоохранения и позволяет проводить ор-ганосохраняющее лечение на ранней стадии. Такой подход снижает стоимость вмешательства и реабилитационного периода. Кроме того, такой подход позволяет избежать гипердиагностики и не всегда оправданных профилактических вмешательств при наличии генетически обусловленного риска невысокой степени.
Например, при наличии генетической предрасположенности к раку молочной железы (наиболее известные мутации генов БЯСЛ 1 и БЯСЛ 2), вместо выполнения двусторонней мастэктомии в профилактических целях, возможно ежегодное неинвазивное и не вызывающее вопросов, касающихся баланса риска и пользы (в отличие от маммографии) [11], и не ведущее к гипердиагностике (22% при маммографии) проведение исследования с помощью методов молекулярной тераностики [12].
Также возможен мониторинг рецидива опухолей и эффективности лечения (например, эффективность лекарственных препаратов, радиацион-
Таблица 2 Матрица молекулярной тераностики
Введение наночастиц с антителами Отсутствие необходимости во введении наночастиц
Обнаружение патогенного организма, атипичной клетки или тромбоэмбола Уничтожение патогенного организма, атипичной клетки или тромбоэмбола
ной терапии, вакцинации и вспомогательной терапии) посредством подсчета циркулирующих в крови раковых клеток (CTC) [13]. Изучение прямой корреляции между прогрессом онкологического заболевания и обратной пропорции при терапии онкологического заболевания с количеством циркулирующих онкологических клеток дает возможность контролировать процесс и своевременно менять терапевтическую тактику. Это ведет к прямому и опосредованному экономическому эффекту за счет снижения затрат на неэффективное лечение и снижению продолжительности временной нетрудоспособности и инвали-дизации также за счет оптимизации терапии.
Ранняя диагностика инфекций, в частности инфекции, вызванной Staphylococcus aureus, ВИЧ-инфекции и малярии, также носит инновационный характер, позволяет сократить сроки оказания помощи, контролировать эффективность терапии, а также проводить низко затратный скрининг для лиц, посещавших эндемичные для той или иной болезни регионы. Например, при диагностике малярии, что является актуальной проблемой, особенно в инкубационном периоде до проявления клинической симптоматики; при обнаружении циркулирующих в крови тромбов (тромбоэмболия), микрочастиц холестерина и наркотиков биохимическом исследовании крови в режиме реального времени, основанном на специфических спектральных свойствах клеток крови мониторинге загрязнения атмосферы, токсичных и взрывчатых паров, биомаркеров заболеваний и т.п. [14].
В рамках развития инновационной медицинской технологии молекулярной тераностики разработанные на данной платформе методы позволят совершить прорыв в обнаружении редких (единичных) раковых клеток в крови. Например, стволовые раковые клетки, которые в наибольшей степени могут отвечать за развитие метастаз и сопротивление химиотерапии (эпителиально-мезенхимальный переход) [15].
При помощи методов молекулярной теранос-тики можно в кратчайшие сроки определить, что при данном типе химиотерапии, например, раковые клетки первичной опухоли уходят в процесс дедифференцировки — меняются в сторону образования стволовых раковых клеток и мигрируют, распространяя процесс по организму, что делает терапию неэффективной и требуется ее коррекция. Это является также примером пре-
вентивного подхода к оптимизации терапии — предупреждая распространение заболевания по организму и развитие осложнений.
Также могут определяться побочные продукты (например, микрочастицы и белки, полученные от первичной опухоли или раковых клеток) на ранней стадии рака молочной железы или после/во время стандартного лечения — гипотетически прежде, чем метастазы (приводящие к 90% летальных исходов в онкологии) начнут развиваться. Следовательно, становится возможным быстрый выбор с последующим применением своевременной персонализированной терапии, эффективность которой будет оцениваться по числу циркулирующих раковых клеток в крови в режиме реального времени. Этот подход актуален и в рамках прецизионной онкологии, так как даже индивидуальный подбор терапии на основе молекулярной росписи рака не дает 100% гарантии успешности лечения и требует контроля с одной стороны, и наоборот—в случае успеха — также требуется контроль для обоснования правильности принятого решения при отходе от стандартов лечения соответствующей нозологии.
Терапия и предупреждение метастазирова-ния могут быть реализованы на основе фототермического разрушения циркулирующих раковых клеток и тромбоэмболов непосредственно в кровотоке, как было продемонстрировано ранее [16].
Этот подход может позволить посмотреть совершенно под другим углом на общепринятый взгляд клинической роли подсчета раковых клеток в крови, в котором они используются для прогнозирования в том случае, когда метастазы уже развились и, следовательно, терапия менее эффективна. В отличие от указанного, общепринятого подхода предлагаемый инновационный подход в рамках развития молекулярной тера-ностики позволяет определять циркулирующие раковые клетки в крови на существенно более ранней стадии. Такой подход поможет затормозить развитие и предупредить образование метастаз, а также предотвратить рецидив развития онкологического заболевания путем быстрого выбора наиболее эффективной индивидуальной терапии для отдельно взятого пациента Молекулярная тераностика в сочетании с биоинформатикой является базой для создания персонализированной превентивной онкологии.
Таким образом, молекулярная тераностика способна обеспечить предотвращение и лече-
ние смертельных осложнений болезней, таких как метастазирование рака, инфекция/сепсис, инфаркты и острые нарушения мозгового кровообращения, снижая уровень смертности и инва-лидизации в трудоспособном возрасте. В сочетании с низкой себестоимостью медицинских услуг, оказываемых в рамках данного направления, это делает технологию соответствующей критерию инновационности.
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES
1. Galanzha E.I., Viegas M.G., Malinsky T.I., Melerzanov A.V, Juratli M.A., Sarimollaoglu M., Nedosekin D.A., Zharov VP. In vivo acoustic and photoacoustic focusing of circulating cells. Sci Rep. 2016 Mar; 16 (6): 21531. Doi: 10.1038/srep21531.
2. Galanzha E.I., Zharov V.P. Photoacoustic flow cytometry. Methods. 2012; 57: 280—296.
3. Galanzha E.I., Zharov V.P. Circulating tumor cell detection and capture by photoacoustic flow cytometry in vivo and ex vivo. Cancers (Basel). 2013; 5(4): 1691—1738.
4. Zharov V.P., Galanzha E.I., Shashkov E.V., Khlebtsov N.G., Tuchin V.V. In vivo photoacoustic flow cytometry for monitoring of circulating single cancer cells and contrast agents. Opt. Lett. 2006; 31: 3623—3625.
5. Galanzha E.I., Shashkov E.V., Tuchin V.V., Zharov V.P. In vivo multispectral multiparameter photoacoustic lymph flow cytometry with natural cell focusing, label-free detection and multicolor nanoparticle probes. Cytometry A, 2008; 73A: 884—894.
6. Galanzha E.I., Shashkov E.V., Kelly T., Kim J.-W., Yang L., Zharov V.P. In vivo magnetic enrichment and multiplex photoacoustic detection of circulating tumour cells. Nature Nanotechnology. 2009. 4: 855—860.
7. Kim J.W., Galanzha E.I., Zaharoff D.A., Griffin R.J., Zharov V.P. Nanotheranostics of circulating tumor cells, infections and other pathological features in vivo. Mol Pharm. 2013; 10 (3): 813—830.
8. Juratli M.A., Menyaev Y.A., Sarimollaoglu M., Siegel E.R., Nedosekin D.A., Suen J.Y., Melerzanov A.V, Juratli T.A., Galanzha E.I., Zharov V.P. PLoS One. Real-Time LabelFree Embolus Detection Using In Vivo Photoacoustic Flow Cytometry. 2016 May. 26; 11 (5): e0156269. Doi: 10.1371/journal.pone.0156269.
9. Федеральная служба государственной статистики. Доступно по (available at): http://www.gks.ru/wps/wcm/con-nect/rosstat_main/rosstat/ru/ statistics/population/demog-raphy/#. Ссылка активна на (accessed on) 10.05.2017.
10. Early dissemination seeds metastasis in breast cancer Hedayatollah Hosseini, Milan M.S. Obradovic, Martin Hoffmann, Kathryn L. Harper, Maria Soledad Sosa, Melanie Werner-Klein, Lahiri Kanth Nanduri, Christian Werno, Carolin Ehrl, Matthias Maneck, Nina Patwary, Gundula Haunschild, Miodrag Guzvic, Christian Reimelt, Michael Grauvogl, Norbert Eichner, Florian Weber, Andreas D. Hartkopf, Florin-Andrei Taran, Sara Y. Brucker, Tanja Fe-hm, Brigitte Rack, Stefan Buchholz, Rainer Spang, Gunter Meister et al. Nature 540, 552—558 (22 December 2016). Doi:10.1038/nature20785.
11. National Cancer Institute. Доступно по (available at): https://www.cancer.gov/types/breast/mammograms-fact-sheet. Ссылка активна на (accessed on) 10.05.2017.
12. Muriel Brackstone, MD, Steven Latosinsky, MD, Elizabeth Saettler, MD, and Ralph George, MD, CJS debate: Is mam-mography useful in average-risk screening for breast cancer? Can J Surg. 2016 Feb; 59 (1): 62—66. Doi: 10.1503/cjs.017514 PMCID: PMC4734922.
13. Taiji Kuwata, Kazue Yoneda, Kenichi Kobayashi, Rintarou Oyama, Hiroki Matumiya, Shuichi Shinohara, Masaru Tak-enaka, Soichi Oka, Yasuhiro Chikaishi, Naoko Inanishi, Koji Kuroda, and Fumihiro Tanaka, Circulating Tumor Cells as an Indicator of Postoperative Lung Cancer: A Case Report, Am J Case Rep. 2016; 17: 663—665. Published online 2016 Sep 15. Doi: 10.12659/AJCR.898934 PMCID: PMC5026202.
14. Banys-Paluchowski M., Krawczyk N., Fehm T. Potential Role of Circulating Tumor Cell Detection and Monitoring in Breast Cancer: A Review of Current Evidence, Front Oncol. 2016 Dec. 1; 6: 255. eCollection 2016
15. De Oliveira Silva F.R., Bellini M.H., Tristao VR., Schor N., Vieira N.D. Jr, Courrol LC. Malar, Intrinsic fluorescence of protoporphyrin IX from blood samples can yield information on the growth of prostate tumours. J Fluoresc. 2010 Nov; 20 (6): 1159—65. Doi: 10.1007/s10895-010-0662-9.
16. Cuadros J., Martin Ramírez A., González I.J., Ding X.C., Perez Tanoira R., Rojo-Marcos G., Gómez-Herruz P., Rubio J.M., LAMP kit for diagnosis of non-falciparum malaria in Plasmodium ovale infected patients, Epub 2010 Apr 24. J. 2017 Jan 7; 16 (1): 20. Doi: 10.1186/s12936-016-1669-8.
17. Nat Rev Mol Cell Biol. Author manuscript; available in PMC 2014 Nov 21. Published in final edited form as: Nat Rev Mol Cell Biol. 2014 Mar; 15 (3): 178—196. Doi: 10.1038/nrm3758 PMCID: PMC4240281 NIHMSID: NIHMS641027 Molecular mechanisms of epithelial— mesenchymal transition.
Поступила 12.02.2017 Принята к опубликованию 17.04.2017 Received 12.02.2017 Accepted 17.04.2017
Сведения об авторах:
Мелерзанов Александр Викторович — канд. мед. наук, декан факультета биологической и медицинской физики МФТИ. 141700, Московская область, г. Долгопрудный, Институтский пер., 9. E-mail: m83071@gmail.com
Жаров Владимир Павлович — профессор, доктор наук, директор Центра наномедицины Университета медицинских наук Арканзаса
About the authors:
Melerzanov Aleksandr Viktorovich, dean of the department of Biological and Medical Physics, MIPT MD Ph.D. 9 Institutskiy per., Dolgoprudny, Moscow Region, 141700, Russian Federation. e-mail: m83071@gmail.com
Zharov Vladimir P., PhD, DSc, Director of the Arkansas Nanomedicine Center at the University of Arkansas for Medical Sciences, 913 Stephens Spine Center 4104 Outpatient Circle Mail Slot # 543 Little Rock AR 72205
