Анализ экспрессии матричной РНК панели генов морфологически неизмененного эпителия прямой кишки как метод ранней диагностики патологии толстой кишки

Introduction. The absence of specific clinical symptoms in the early stages of colorectal cancer development leads to the fact that a quarter of patients who seek help for the first time have a metastatic stage of the disease. For the timely detection of pre-tumor disorders or hidden foci of malignancy, the possibilities of modern molecular biological technologies are being actively studied today.Aim. To develop a method for diagnosing tumor diseases of the colon based on molecular genetic analysis of morphologically unchanged intestinal epithelium distant from the focus of the tumor lesion.Materials and methods. We examined the matrix RNA (mRNA)  expression profile of 63 candidate genes potentially associated with the pathogenesis of neoplastic changes in rectal mucosal samples. Samples were obtained during prophylactic and/or diagnostic video colonoscopy of 122 patients, 41 of whom had no history of breast cancer (“Normal”), 32 patients were diagnosed with breast cancer polyps (“Polyposis”) and 49 patients were diagnosed with breast cancer (“colorectal cancer”). mRNA expression was assessed by reverse transcription polymerase chain reaction.Results. Using the discriminant analysis method, it was established that  the cellular material of scrapings from the rectum in the “colorectal cancer” group reliably, with a classification accuracy above 96 %, differs in expression phenotype from the “Normal” and “Polyposis” groups.Conclusion. The data obtained are a prerequisite for the development of a minimally invasive diagnostic method that can be used as part of an outpatient  examination to assess the risk of colon tumor disease.Введение. Отсутствие специфических  клинических симптомов на ранних стадиях развития колоректального рака приводит к тому, что четверть пациентов, впервые обращающихся за помощью, имеют метастатическую стадию заболевания. Для своевременного обнаружения предопухолевых нарушений или скрытых очагов малигнизации сегодня активно изучаются возможности современных молекулярно-биологических технологий.Цель исследования – разработка метода диагностики опухолевых заболеваний толстой кишки на основе молекулярно-генетического анализа морфологически неизмененного кишечного эпителия, отдаленного от очага опухолевого поражения.Материалы и методы. Исследован профиль экспрессии матричной РНК (мРНК) 63 генов-кандидатов, потенциально связанных с патогенезом неопластических изменений, в образцах слизистой оболочки прямой кишки. Образцы получены в ходе профилактической и/или диагностической видеоколоноскопии 122 пациентов, из которых у 41 в анамнезе не было заболеваний толстой кишки (группа «Норма»), у 32 – установлен диагноз «полипы толстой кишки» (группа «полипоз»), у 49 – диагноз «карцинома толстой кишки» (группа «колоректальный рак»). Экспрессию мРНК оценивали методом полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией.Результаты. С помощью дискриминантного  анализа установлено, что клеточный материал соскобов из прямой кишки в группе колоректального рака достоверно, с точностью выше 96 %, отличается  по экспрессионному фенотипу от групп нормы и полипоза.Заключение. Полученные данные являются предпосылкой к разработке малоинвазивного метода диагностики, который может быть использован в рамках амбулаторного обследования для оценки риска наличия опухолевого заболевания толстой кишки

Исследование уровня экспрессии генов-маркеров пролиферативной активности в слизистой оболочке толстой кишки при различной патологии

Background. The search for molecular markers of colon diseases allowing highly specific and sensitive identification and differentiation of pathological processes is a clinically important problem. Expression levels of genes responsible for proliferation can reflect the changes in the affected tissues. The study objective is to perform comparative analysis of molecular and genetic markers of proliferative activity in benign and malignant neoplasms of the colon. Materials and methods. Analysis of the changes in proliferation markers (CCND1, с-MYC, Ki-67, HER2neu, TERT) in adenocarcinoma of the colon (n = 259), resection margin (about 15–20 cm from the tumor lesion) (n = 251), unchanged colon mucosa from healthy donors (n = 247), polyps (n = 28), unchanged colon mucosa intestinal polyposis (10–15 cm from the polyp) (n = 75) was performed using RT-PCR. Results and conclusion. It was shown that morphologically unchanged tissue of intestinal mucosa in malignant tumors has significant differences from normal tissue of healthy donors. Significant differences in the level of expression of genes responsible for the processes of proliferation, с-MYC, CCND1, TERT were found in benign hyperproliferative diseases (polyps). Moreover, these changes were specific to the type of pathological process, which allows us to consider these genes as the most promising candidates in the development of a differential method for diagnosing colon diseases.Введение. Поиск молекулярных маркеров диагностики заболеваний толстой кишки, способных с высокой чувствительностью и специфичностью выявлять и дифференцировать патологический процесс, является актуальной клинически важной задачей. Уровень экспрессии генов, ответственных за процессы пролиферации, может отражать картину изменений в тканях пораженного органа. Цель исследования – сравнительный анализ молекулярно-генетических маркеров пролиферативной активности при доброкачественных и злокачественных новообразованиях толстой кишки. Материалы и методы. Методом полимеразной цепной реакции в реальном времени проведен анализ изменений экспрессии маркеров пролиферации (CCND1, с-MYC, Ki-67, HER2neu, TERT) в следующих тканях: аденокарциномы толстой кишки (n = 259), края резекции (около 15–20 см от опухолевого узла) (n = 251), неизмененной слизистой оболочки толстой кишки здоровых доноров (n = 247), полипов (n = 28), неизмененной слизистой оболочки толстой кишки при полипах (10–15 см от полипа) (n = 75). Результаты и заключение. Установлено, что в тканях полипов толстой кишки наблюдаются достоверные различия в уровне экспрессии генов, ответственных за процессы пролиферации (с-MYC, CCND1, TERT). Выявленные различия специфичны для типа патологического процесса, что позволяет рассматривать данные гены в качестве наиболее перспективных кандидатов при разработке дифференциального метода диагностики заболеваний толстой кишки

Investigation of the expression level of genes-markers of proliferative activity in the mucosa at normal and various pathologies of the colon

Background. The search for molecular markers of colon diseases allowing highly specific and sensitive identification and differentiation of pathological processes is a clinically important problem. Expression levels of genes responsible for proliferation can reflect the changes in the affected tissues. The study objective is to perform comparative analysis of molecular and genetic markers of proliferative activity in benign and malignant neoplasms of the colon. Materials and methods. Analysis of the changes in proliferation markers (CCND1, с-MYC, Ki-67, HER2neu, TERT) in adenocarcinoma of the colon (n = 259), resection margin (about 15–20 cm from the tumor lesion) (n = 251), unchanged colon mucosa from healthy donors (n = 247), polyps (n = 28), unchanged colon mucosa intestinal polyposis (10–15 cm from the polyp) (n = 75) was performed using RT-PCR. Results and conclusion. It was shown that morphologically unchanged tissue of intestinal mucosa in malignant tumors has significant differences from normal tissue of healthy donors. Significant differences in the level of expression of genes responsible for the processes of proliferation, с-MYC, CCND1, TERT were found in benign hyperproliferative diseases (polyps). Moreover, these changes were specific to the type of pathological process, which allows us to consider these genes as the most promising candidates in the development of a differential method for diagnosing colon diseases

Temperature-responsive star-shaped poly(2-ethyl-2-oxazoline) and poly(2-isopropyl-2-oxazoline) with central thiacalix[4]arene fragments: structure and properties in solutions

Temperature-responsive star-shaped poly(2-ethyl-2-oxazoline) (star-PETOX) and poly(2-isopropyl-2-oxazoline) (star-PIPOX) with arms grafted to the lower rim of thiacalix[4]arene were studied in solutions by viscometry, sedimentation velocity, light scattering, and small-angle neutron scattering. The experiments were carried out in water and tetrahydrofuran solutions. It was revealed that in tetrahydrofuran, the studied polymers were present only as individual molecules, while in aqueous solutions, in addition to individual molecules, large polymer aggregates were found. Molecular characteristics of the star-PETOX and star-PIPOX samples were estimated; their behavior in tetrahydrofuran and water was studied over a wide temperature range. It was established that a cloud point of the aqueous solution of star-PETOX (67 °C) is higher than that of a solution of star-PIPOX (35 °C). Comparison of the data obtained by dynamic light scattering and small-angle neutron scattering turned out to be fruitful in revealing all the structural levels of the organization of star-PETOX and star-PIPOX in aqueous solutions. They include the level of the individual macromolecules and the level of supramolecular organization with a star-like architecture