Исследователи обнаружили любопытную разницу между ДНК раковых клеток и ДНК здоровых клеток, и это может привести к новому анализу крови на рак.
Разница? Согласно новому исследованию, ДНК рака имеет довольно сильное сродство к золоту. Исследователи утверждают, что эта особенность является общей для раковой ДНК в целом, независимо от типа рака.
Воспользовавшись этим открытием, исследователи разработали новый тест, который использует наночастицы золота для выявления рака. Частицы золота меняют цвет в зависимости от того, присутствует ли раковая ДНК. Результатом стал простой и быстрый тест, который мог обнаружить рак всего за 10 минут, согласно исследованию, опубликованному сегодня (4 декабря) в журнале Nature Communications.
«Вы можете обнаружить это на глаз - это так просто», - говорится в заявлении старшего автора Мэтта Трау, профессора и руководителя группы в Австралийском институте биоинженерии и нанотехнологий Университета Квинсленда.
Тем не менее, работа является предварительной, и для того, чтобы этот тест мог быть полезен для пациентов, требуется гораздо больше исследований, сообщили сторонние эксперты Live Science.
Рак ДНК "Метиланд"
Новое исследование сфокусировано на «эпигеноме» или химических модификациях ДНК, которые включают или выключают гены. Эти модификации не изменяют последовательность ДНК, а влияют на то, как клетки «читают» гены. Одним из примеров эпигенетического изменения является метилирование ДНК, добавление метильной группы или «химического колпачка» к части молекулы ДНК. Эта модификация предотвращает экспрессию определенных генов.
Предыдущие исследования показали, что картина метилирования ДНК в раковых клетках отличается от таковой в здоровых клетках. В частности, раковая ДНК имеет кластеры метильных групп в определенных местах и почти не имеет метилирования в других местах, в то время как нормальные метильные группы ДНК более равномерно распределены по всему геному. Исследователи назвали эту модель метилирования «метилированным ландшафтом» или «метилированным ландшафтом».
И хотя этот «метилический ландшафт» мог служить биомаркером рака, у исследователей не было хорошего способа его обнаружить.
Таким образом, вместо того, чтобы сосредоточиться на самом метилировании, исследователи в новом исследовании смотрели на то, что метилирование сделало с общей структурой и химическими свойствами раковой ДНК.
Исследователи обнаружили, что метилический ландшафт раковой ДНК заставляет фрагменты ДНК складываться в трехмерные «наноструктуры», которые имеют сродство к золоту. Исследователи считают, что нормальная ДНК складывается несколько иным образом, что не приводит к такой сильной привязанности к золоту.
Итак, исследователи разработали тест, который использует эту способность раковой ДНК прилипать к золоту. Если присутствует раковая ДНК, то наночастицы золота приобретут другой цвет, чем если бы не присутствовала раковая ДНК. Тест может использовать «циркулирующую свободную ДНК» или ДНК, выделяемую в кровь раком или здоровыми клетками.
Исследователи проверили свою технологию на приблизительно 200 образцах от больных раком и здоровых людей, обнаружив, что тест был на 90% точным в обнаружении рака.
Новый тест на рак?
Д-р Джеффри Вебер, заместитель директора онкологического центра Perlmutter в Langone Health нью-йоркского университета, назвал новое исследование «великой наукой» и приветствовал идею поиска способа обнаружить метилический ландшафт ДНК рака. Однако Вебер, который не принимал участия в исследовании, сказал, что работа «только начало». Он добавил, что необходимы более масштабные исследования для оценки точности теста, а также того, может ли он быть полезен для пациентов, по сравнению с существующими тестами.
«Будет много работы, чтобы превратить этот вид в реальное, клинически полезное», - сказал Вебер в интервью Live Science.
Джойс Ом, адъюнкт-профессор онкологии в Комплексном онкологическом центре Roswell Park в Буффало, штат Нью-Йорк, согласилась с тем, что работа является «захватывающим потенциальным достижением» в поиске общего эпигенетического биомаркера рака. Но она добавила, что исследование было «очень доказательством принципа на данный момент».
В настоящее время тест выявляет только наличие рака, а не его тип. Также неясно, насколько высокими должны быть уровни раковой ДНК, чтобы тест сработал, что повлияет на то, как рано в ходе болезни этот тест может быть использован, считают исследователи.
В своем нынешнем виде тест будет менее применим в качестве скринингового теста, учитывая, что он не может обнаружить типы рака, сказал Ом Live Science. Но если эта методика будет доработана, возможно, самым непосредственным потенциальным применением будет мониторинг существующих больных раком на предмет рецидива заболевания, сказала она.
Исследователи признали, что их тест нуждается в дальнейшем изучении, «но он выглядит действительно интересным как невероятно простой« универсальный маркер »рака», - говорится в заявлении Трау. Он также привлекателен «как очень доступная и недорогая технология, которая не требует сложного лабораторного оборудования, такого как секвенирование ДНК», сказал он.
