АТЛАНТА - Рак - это более ста различных заболеваний, скрывающихся под одним именем. Вот почему, так как нет единого универсального способа лечения рака, не существует и единого универсального способа его выявления.
Но это не значит, что ученые не пытаются: если исследователи смогут найти уникальную сигнатуру или «биомаркер» рака - то есть характеристику, которую разделяют все раковые клетки, а здоровые - нет, они могут создать простой тест для обнаружить это.
Одним из уникальных биомаркеров рака может быть ДНК.
Конечно, ДНК не уникальна для раковых клеток - она есть в каждой клетке организма. Но, по мнению группы исследователей из Австралии, раковая ДНК приобретает структуру, отличную от здоровой ДНК, и это то, на что ученые могут ориентироваться.
Это было предпосылкой статьи, которую команда опубликовала в декабре прошлого года в Nature Communications. Они обнаружили, что из-за своей уникальной формы ДНК из раковых клеток тесно связана с наночастицами золота, а ДНК из здоровых клеток - нет.
Мэтт Трау, профессор Австралийского института биоинженерии и нанотехнологий Университета Квинсленда и старший автор статьи о природе, обсудил эти выводы на презентации 31 марта здесь, на ежегодном собрании Американской ассоциации исследований рака (AACR).
Чтобы проиллюстрировать, как раковая ДНК действовала по-другому, Трау поднял «ДНК» - одну из игрушек своей дочери, длинный, красочный ряд маленьких пластиковых кусочков, соединенных вместе. Вот как будет выглядеть ДНК, как только вы возьмете ее из клеток людей, очистите ее и начнете исследовать в лаборатории, сказал Трау.
Но это не то, как выглядит ДНК, когда она циркулирует в крови людей. Чтобы проиллюстрировать это, Трау раскрошил игрушку.
Этот запутанный клубок ДНК, который сжимается по-разному, когда он исходит от раковых клеток, чем когда он исходит от нормальных клеток, теперь является целью для анализов рака команды.
В декабрьском исследовании исследователи заявили, что им удалось достичь 90-процентной точности определения рака - по крайней мере, тех типов рака, которые они тестировали - за 10 минут с использованием наночастиц золота. Это означает, что тест успешно обнаружил рак в 90 процентах использованных образцов (все из которых содержали раковые ДНК).
Роберт Ковельман, старший директор Биологической динамики, базирующейся в Сан-Диего биотехнологической компании, которая не участвовала в исследовании, но присутствовала на выступлении, сказала, что описанная Трау технология «очень интересна… и, безусловно, имеет потенциал».
Однако, «я думаю, что это все еще в его ранних днях ... в конечном счете, это вопрос о том, как будет применяться», сказал Ковельман Live Science.
Ковельман добавил, что ключевым показателем универсального теста на биомаркеры будет обнаружение рака на ранних стадиях, еще до появления симптомов. Трау и его команда еще не проверили свой подход к выявлению самых ранних стадий рака, когда в крови не было бы большого количества раковой ДНК.
Редкое обнаружение рака
Конечно, тесты, которые выявляют рак на ранних стадиях, уже существуют - существуют скрининги на такие распространенные виды рака, как рак прямой кишки и рак молочной железы.
«Сложность в том, что когда это редкий рак, вам никогда не придется проводить обследование населения, потому что это просто неэкономично», - говорит Вииве Хауэлл, доцент Медицинского факультета Сиднейского университета, который не был частью Трау. исследовательская работа.
И есть раковые заболевания, которые просто трудно обнаружить.
Возьмите, например, рак мозга. Единственное, что можно сделать, чтобы обнаружить этот рак, - это следить за симптомами или делать МРТ, что очень дорого, а не то, что можно сделать в качестве скрининга, сказал Хауэлл Live Science.
А поскольку мозг защищен гематоэнцефалическим барьером, который препятствует проникновению большинства компонентов крови в мозг или из него, раковая ДНК редко выходит из мозга в кровоток, сказал Хауэлл. Это означает, что было бы действительно трудно обнаружить рак мозга с помощью анализа крови.
Трау и его группа проверили свою методологию на различных видах рака, но ни один из них не был особенно "редким" раком или тем, который трудно обнаружить в первую очередь. Хауэлл сказала, что она не уверена, будет ли их метод работать на такие виды рака.
Но «если вы можете обнаружить что-то рано с помощью чего-то неспецифического, которое не различает редкие виды рака, такие как рак головного мозга, рак поджелудочной железы и рак яичников ... тогда это было бы удивительно», добавила она.
Первые дни
Команда Трау работает над рядом других потенциальных биомаркеров рака, таких как те, которые участвуют в различных белковых путях. Причина в том, что «нет идеального маркера», сказал Трау. «Вы получаете большую отдачу за свой доллар, если вы используете несколько маркеров, чтобы смягчить его потенциальные слабости».
Другие лаборатории по всему миру также пытаются это сделать.
Ширан Шапира и доктор Надир Арбер, исследователи из Тель-Авивского университета в Израиле, которые не участвовали в исследовании Трау, работают над разработкой анализа крови, который мог бы обнаружить несколько типов рака, основываясь на различиях в белках, обнаруженных на поверхности. раковой клетки.
Арбер сказал Live Science, что до достижения действительно универсального биомаркера еще далеко. По его словам, есть много факторов, которые следует учитывать, например, как эти раковые клетки выглядят у разных полов и возрастных групп или даже после приема лекарств.
Во время беседы Арбер также поднял вопрос о воспалении: поскольку некоторые пути, которые приводят к раку, также участвуют в воспалении, как вы знаете, инструмент может точно различать два?
Другие подняли вопрос о возрасте: некоторые структурные изменения в здоровой ДНК, которые происходят с возрастом, могут выглядеть аналогично тому, что происходит с раковой ДНК.
Трау рассказал Live Science, что команда проверила влияние старения в своих исследованиях. Хотя есть несколько сигналов, которые приходят от процесса старения, примерно 90 процентов, кажется, поступают от ракового процесса, сказал он. Что касается воспаления, «я подозреваю, что это, вероятно, не будет проблемой», сказал он. «Если бы это был сигнал воспаления, то он бы сбил нашу точность намного раньше».
Но это все, что он хочет тщательно проверить, добавил он. "Это все еще первые дни."
