Изследователите са открили любопитна разлика между ДНК от раковите клетки и тази от здравите клетки и тази констатация може да доведе до нов кръвен тест за рак.
Разликата? Раковото ДНК има доста силен афинитет към златото, според ново проучване. Изглежда тази характеристика е обща за раковата ДНК като цяло, независимо от вида на рака, казват изследователите.
Възползвайки се от тази констатация, изследователите създадоха нов тест, който използва златни наночастици за откриване на рак. Златните частици променят цвета си в зависимост от това дали има ракова ДНК или не. Резултатът беше прост и бърз тест, който можеше да открие рак само за 10 минути, според проучването, публикувано днес (4 декември) в списанието Nature Communications.
"Можете да го откриете с очите - това е толкова просто като това", казва в изявление старши автор Мат Трау, професор и старши ръководител на групата в Австралийския институт за биоинженеринг и нанотехнологии на Куинсланд.
Въпреки това работата е предварителна и са необходими много повече изследвания, преди този тест да бъде полезен за пациентите, казаха външни експерти пред Live Science.
Ракова ДНК "метилскейп"
Новото проучване се фокусира върху "епигенома" или химическите модификации на ДНК, които превръщат гените "в" или "изключено". Тези модификации не променят последователността на ДНК, а вместо това влияят върху това как клетките "четат" гени. Един пример за епигенетична промяна е метилирането на ДНК, добавянето на метилова група или "химическа капачка" към част от молекулата на ДНК. Тази модификация предотвратява експресията на определени гени.
Предишни изследвания показват, че моделът на метилиране на ДНК в раковите клетки се различава от този при здравите клетки. По-конкретно, раковата ДНК има струпвания от метилови групи на определени места и почти няма метилиране другаде, докато нормалните метилови групи на ДНК са по-равномерно разпределени в целия геном. Изследователите нарекли този модел на метилиране „пейзаж на метилирането“ или „метил пейзаж“.
И въпреки че този "метилскейп" може да служи като биомаркер за рак, изследователите не са имали добър начин да го открият.
И така, вместо да се фокусират върху самото метилиране, изследователите в новото изследване разгледаха какво прави метилирането спрямо цялостната структура и химичните свойства на раковата ДНК.
Изследователите са установили, че метилскейпът на раковата ДНК кара ДНК фрагментите да се сгъват в 3D "наноструктури", които имат афинитет към златото. За разлика от тях нормалната ДНК се сгъва по малко по-различен начин, което не води до толкова силен афинитет към златото, твърдят изследователите.
И така, изследователите разработили тест, който използва тази способност на раковата ДНК да се придържа към златото. Ако присъства ДНК на рак, златните наночастици ще придобият различен цвят, отколкото ако няма ракова ДНК. Тестът може да използва "циркулираща свободна ДНК" или ДНК, освободена в кръвта от рак или здрави клетки.
Изследователите са тествали технологията си върху около 200 проби от пациенти с рак и здрави хора, като са установили, че тестът е бил до 90 процента точен при откриване на рак.
Нов тест за рак?
Д-р Джефри Вебер, заместник-директор на Центъра за рак на Пърлмутер в Нюйоркския университет в Лангон Здраве, нарече новото проучване "велика наука" и аплодира идеята да се търси начин за откриване на рак на ДНК-метилсайп. Въпреки това, Вебер, който не е участвал в изследването, заяви, че работата е "само началото". Той добави, че са необходими по-големи проучвания, за да се оцени точността на теста, както и дали той може да бъде полезен за пациентите, в сравнение със съществуващите тестове.
"Ще бъде много работа, за да превърнем този вид в истински, клинично полезен", каза Вебер пред Live Science.
Джойс Ом, доцент по онкология в Комплексния раков център на Розуел Парк в Бъфало, Ню Йорк, се съгласи, че работата е „вълнуващ потенциален напредък“ в търсенето на общ епигенетичен биомаркер за рак. Но тя добави, че в този момент изследването е "много доказателство за принцип".
В момента тестът открива само наличието на рак, а не вида на рака. Не е ясно също колко точно трябва да бъдат нивата на раковата ДНК, за да работи тестът, което би повлияло колко рано в хода на заболяването може да се използва тестът, казват изследователите.
В сегашната си форма тестът ще бъде по-малко приложим като скринингов тест, като се има предвид, че не може да открие видове рак, Ом каза пред Live Science. Но ако техниката бъде допълнително развита, може би най-непосредственото потенциално приложение би било наблюдението на съществуващите пациенти с рак за рецидиви на заболяването, каза тя.
Изследователите признаха, че техният тест се нуждае от допълнително проучване, "но изглежда наистина интересно като невероятно прост" универсален маркер "на рака", казва Трау в изявлението. Освен това е привлекателна „като много достъпна и евтина технология, която не изисква сложно лабораторно оборудване като секвенциране на ДНК“, каза той.
