Створено швидкий тест / аналіз крові на всі типи солідних пухлин

Ідея загального, швидкого і простого тесту / аналізу крові на різні типи раку майже стала реальністю стараннями вчених зі Стенфордського університету.

Дослідники з університетської школи медицини опублікували в Nature Medicine статтю, де вони описують надчутливий метод виявлення ДНК пухлин в крові пацієнта.

Проведені раніше дослідження вже показали, що циркулює в крові ДНК пухлинних клітин - це багатообіцяючий біомаркерів раку.

Але існуючі методи аналізу недостатньо чутливі для їх виявлення і не покривають весь спектр ракових пухлин.

Способи підвищити чутливість тестів існують, але вони дуже дорогі і вимагають багато часу. Крім того, такі тести потрібно «налаштувати» індивідуально для кожного пацієнта, а це неприйнятно в умовах звичайної завантаженої клініки.

Новий підхід обіцяє змінити все в діагностиці раку. Дослідники говорять, що вони розробили високочутливий і специфічний метод, який покриває практично всі солідні пухлини.

Їх тест дозволяє ідентифікувати близько половини пацієнтів з раком легенів 1-й стадії і практично всіх пацієнтів з 2-й стадією хвороби. Вчені довели, що рівень циркулюючої в крові ДНК раку корелює з розмірами пухлин, які встановлюють методами ПЕТ і КТ.

Вони пропонують підхід, який базується на оригінальному методі CAPP-Seq (Cancer Personalized Profiling by deep Sequencing), який може в перспективі перевершити всі існуючі лабораторні методи діагностики і буде коштувати набагато менше.

Дві проблеми тесту

При розробці свого тесту команда вчених зіткнулася з двома основними проблемами.

Максиміліан Дьєн (Maximilian Diehn), співавтор дослідження і професор онкорадіологіі, пояснює: «По-перше, техніка повинна бути дуже чутливою і виявляти мінімальні кількості ДНК пухлини в крові. По-друге, щоб бути клінічно корисним, новий тест «прямо з полиці» (без персональних налаштувань) повинен працювати для більшості пацієнтів ».

Інший дослідник Аш Алізаде (Ash Alizadeh), викладач медицини, пояснює, чому так цікава розробка універсального тесту на солідні пухлини: «Рак крові, такий як лейкемія, легко діагностувати і спостерігати за аналізами крові. Отримавши універсальний метод виявлення ДНК солідних пухлин, ми зможемо відстежувати їх з такою ж легкістю ».

Ракові клітини діляться і вмирають, навіть без лікування. Коли клітина гине, її ДНК з ядра потрапляє в кровотік. Генетичний матеріал клітини, зрозуміло, присутній в крові в незначній концентрації - від 1 на 1000 до 1 на 10000 фрагментів ДНК здорових клітин. Навіть у пацієнтів з пізніми стадіями раку переважна більшість клітин в організмі - нормальні клітини, і тут концентрація ДНК пухлини буде мала.

Тому тест, який дозволяє швидко і неінвазивної відстежувати концентрацію ракової ДНК, буде неймовірно корисний для клініцистів. Він допоможе оцінювати розміри пухлини, її зміна з часом, а також контролювати відповідь на лікування.

Новий аналіз заснований на старому методі

Вчені знайшли спосіб поліпшити існуючі методи екстракції, обробки і аналізу ДНК. Вони назвали свій метод CAPP-Seq (Cancer Personalized Profiling by deep Sequencing). Він цілком здатний вже зараз ідентифікувати 1 молекулу ракової ДНК серед 10000 молекул здорових клітин в крові хворого.

У своєму дослідженні вчені тестували пацієнтів з недрібноклітинний рак легенів (сюди входить велика частина типів раку легенів, включаючи аденокарциноми, плоскоклітинні карциноми, крупноклеточний рак). Але вони кажуть, що з таким же успіхом технологія буде визначати і інші пухлини.

В один прекрасний день нова технологія буде широко використовуватися для моніторингу хвороби у людей з уже діагностованим раком. Дослідники впевнені, що вона має величезний потенціал і в області скринінгу на рак у здорових людей.

Хоча тест представлений як універсальний, він поки може визначати тільки деякі типи ДНК. Кожна пухлина генетично відрізняється у різних пацієнтів, але є деякі набори мутацій, які характерні для певного типу раку у всіх людей.

Тому головний виклик для вчених сьогодні - це визначити якомога більше цих унікальних наборів послідовностей ДНК, і з їх допомогою виявляти пухлини у будь-якої людини, який прийшов в клініку, без персональних налаштувань.

пошуки ключа

Головною стадією дослідження стало вивчення генома 407 пацієнтів з недрібноклітинний рак легенів.

Професор Алізаде каже, що, використовуючи метод біоінформатики, вони проаналізували декілька ділянок геному, пов`язаних з характерними для раку мутаціями: «Ми ближче поглянули на гени, які найчастіше порушені при цьому раку, і за допомогою обчислювальної техніки побудували те, що ми називаємо генетичної архітектурою раку. Це та сама послідовність ДНК, яка є в даній пухлини у всіх пацієнтів ».

Вчені знайшли 139 генів, які представляють лише 0,004% генома людської клітини, але постійно виявляються при недрібноклітинному раку легенів.

Професор Дьєн каже, що сьогодні немає надійних біомаркерів раку легенів - раку, який забирає найбільше життів. Він захоплений отриманими результатами, які «дали світові новий клінічно корисний біомаркерів, здатний зробити революцію в діагностиці та моніторингу смертельної хвороби».

Професор сказав: «Також представляється можливим використовувати метод CAPP-Seq на ранніх стадіях для відбору пацієнтів, які найбільше виграють від тих чи інших методів лікування - опромінення, хіміотерапії або імунотерапії».

Дослідження фінансувалося Департаментом оборони США і Національним інститутом здоров`я.