A kutatók kíváncsi különbséget fedeztek fel a rákos sejtek és az egészséges sejtek DNS-é között, és ez a megállapítás új vérvizsgálathoz vezethet a rákos mintákban.
A különbség? Egy új tanulmány szerint a rák DNS-jének meglehetősen erős affinitása van az aranyhoz. Úgy tűnik, hogy ez a jellemző a rák DNS-ében általában, függetlenül a rák típusától - mondta a kutatók.
Ennek a megállapításnak a kihasználásával a kutatók új tesztet készítettek, amely arany nanorészecskéket használ a rák felismerésére. Az arany részecskék megváltoztatják a színét, attól függően, hogy van-e rákos DNS. Az eredmény egy egyszerű és gyors teszt volt, amely mindössze 10 perc alatt képes rákot kimutatni, a tanulmány szerint, amelyet ma (4. december) közzétettek a Nature Communications folyóiratban.
"Szemmel észlelheti - ennyire egyszerű" - nyilatkozta Matt Trau, a professzor és a Queenslandi Egyetem ausztrál Bioinžinetikai és Nanotechnológiai Intézetének vezető professzora és vezető csoport vezetője.
A munka azonban előzetes, és még sok további kutatásra van szükség ahhoz, hogy ez a teszt hasznos lehessen a betegek számára - mondta a külső szakértők a Live Science számára.
Rákos DNS "metilkép"
Az új tanulmány a "epigenoom" -ra, vagy a DNS kémiai módosításaira összpontosított, amelyek géneket "be" vagy "kikapcsolnak". Ezek a módosítások nem változtatják meg a DNS-szekvenciát, hanem befolyásolják, hogy a sejtek hogyan "olvassák" a géneket. Az epigenetikus változás egyik példája a DNS metilezése, metilcsoport vagy "kémiai sapka" hozzáadása a DNS molekula egy részéhez. Ez a módosítás megakadályozza bizonyos gének expresszálódását.
Korábbi kutatások kimutatták, hogy a rákos sejtekben a DNS-metilezés mintázata eltér az egészséges sejtekétől. Pontosabban, a rákos DNS-ben metilcsoportok vannak meghatározott helyeken, és máshol szinte nincs metilezés, míg a normál DNS metilcsoportjai egyenletesebben oszlanak meg a teljes genomban. A kutatók ezt a metilezési mintázatot "metilezési tájnak" vagy "metil-képnek" hívták.
És bár ez a "metil-kép" a rák biomarkereként szolgálhat, a kutatóknak nem volt jó módja annak kimutatására.
Tehát ahelyett, hogy magára a metilezésre összpontosítana, az új tanulmány kutatói azt vizsgálták, hogy a metilezés hogyan hatott a rák DNS általános szerkezetére és kémiai tulajdonságaira.
A kutatók azt találták, hogy a rákos DNS metilképződése miatt a DNS-fragmensek 3D-s "nanostruktúrákká" hajlamosak, amelyek affinitással vannak az aranyra. Ezzel szemben a normál DNS kissé másképp hajlik, ami nem eredményezi ilyen erős affinitást az arany iránt - mondták a kutatók.
A kutatók tehát kifejlesztettek egy tesztet, amely kihasználja a rák DNS ezen képességét, hogy tapadjon az aranyhoz. Ha a rákos DNS jelen van, az arany nanorészecskék eltérő színű lesz, mint ha a rákos DNS nincs jelen. A teszt felhasználhat "keringő szabad DNS-t" vagy a rákból vagy egészséges sejtekből a vérbe szabadult DNS-t.
A kutatók mintegy 200 mintán tesztelték technológiáikat rákos betegektől és egészséges emberektől, és megállapították, hogy a teszt akár 90 százalékkal is pontos volt a rák kimutatásában.
Új rákteszt?
Dr. Jeffrey Weber, a New York-i Langone Health Perlmutter Rákközpontjának igazgatóhelyettese az új tanulmányt "nagy tudománynak" nevezte, és üdvözölte azt a gondolatot, hogy módszert keressenek a rákos DNS-metilképkép észlelésére. Weber, aki azonban nem vett részt a vizsgálatban, azt állította, hogy a munka "csak a kezdet". Hozzátette, hogy nagyobb tesztre van szükség a teszt pontosságának és annak megítéléséhez, hogy hasznos lehet-e a betegek számára a meglévő tesztekhez viszonyítva.
"Nagyon sok munka lesz ahhoz, hogy ezt a fajta dolgot valódi, klinikailag hasznossá tegye" - mondta Weber a Live Science-nek.
Joyce Ohm, a New York-i Buffalo Roswell Park Átfogó Rákközpont onkológiai egyetemi docens egyetértett abban, hogy a munka "izgalmas potenciális előrelépés" a rák általános epigenetikai biomarkereinek keresésében. De hozzátette, hogy a tanulmány "ezen a ponton az elv igazolása".
Jelenleg a teszt csak a rák jelenlétét detektálja, nem a rák típusát. Az sem tisztázott, hogy pontosan mekkoranak kell lennie a rák DNS-jének ahhoz, hogy a teszt működjön, ami befolyásolhatja, hogy a betegség kezdetén mikor lehet felhasználni a tesztet - mondta a kutatók.
A jelenlegi formájában a teszt kevésbé lenne alkalmazható szűrővizsgálatként, mivel nem képes kimutatni a rák típusait - mondta az Ohm a Live Science-nek. De ha a technikát továbbfejlesztik, akkor a lehető legközvetlenebb alkalmazás a meglévő rákos betegek megfigyelése a betegség megismétlődésének szempontjából - mondta.
A kutatók elismerték, hogy tesztüket tovább kell tanulmányozni, "de ez igazán érdekesnek tűnik, mint hihetetlenül egyszerű" univerzális marker "a rákban" - mondta Trau nyilatkozatában. Ez is vonzó ", mint egy nagyon hozzáférhető és olcsó technológia, amely nem igényel bonyolult laboratóriumi alapú berendezéseket, például a DNS-szekvenálást" - mondta.
