Vědci objevili zvědavý rozdíl mezi DNA z rakovinných buněk a DNA ze zdravých buněk a toto zjištění by mohlo vést k novému krevnímu testu na rakovinu.
Rozdíl? Podle nové studie má rakovina DNA poměrně silnou afinitu ke zlatu. Zdá se, že tato funkce je běžná pro rakovinovou DNA obecně, bez ohledu na typ rakoviny.
S využitím tohoto zjištění vědci navrhli nový test, který využívá k detekci rakoviny nanočástice zlata. Částice zlata mění barvu v závislosti na tom, zda je přítomna rakovinová DNA. Výsledkem byl jednoduchý a rychlý test, který dokáže detekovat rakovinu za pouhých 10 minut, podle studie zveřejněné dnes (4. prosince) v časopise Nature Communications.
„Můžete to zjistit okem - je to tak jednoduché,“ uvedl ve svém prohlášení vedoucí autor studie Matt Trau, profesor a vedoucí vedoucí skupiny v australském institutu pro bioinženýrství a nanotechnologii University of Queensland.
Tato práce je však předběžná a než bude tento test užitečný pro pacienty, je zapotřebí mnohem dalšího výzkumu, uvedli externí odborníci společnosti Live Science.
Rakovinová DNA „methylscape“
Nová studie se zaměřila na „epigenom“ nebo na chemické modifikace DNA, které zapínají geny „zapnuto“ nebo „vypnuto“. Tyto modifikace nemění sekvenci DNA, ale mají vliv na to, jak buňky „čtou“ geny. Jedním příkladem epigenetické změny je methylace DNA, přidání methylové skupiny nebo „chemické čepičky“ k části molekuly DNA. Tato modifikace zabraňuje expresi určitých genů.
Předchozí výzkum ukázal, že vzorec methylace DNA v rakovinných buňkách se liší od vzorce ve zdravých buňkách. Konkrétně má rakovinová DNA shluky methylových skupin na konkrétních místech a téměř žádnou methylaci jinde, zatímco normální methylové skupiny DNA jsou rovnoměrněji rozprostřeny po celém genomu. Vědci nazvali tento vzorec methylace „metylační krajina“ nebo „methyscape“.
A ačkoli tento „methylscape“ by mohl sloužit jako biomarker pro rakovinu, vědci neměli dobrý způsob, jak jej odhalit.
Vědci v nové studii se tedy spíše než zaměřili na samotnou metylaci, podívali na to, co metylace udělala pro celkovou strukturu a chemické vlastnosti rakovinové DNA.
Vyšetřovatelé zjistili, že methylscape rakovinové DNA způsobuje, že fragmenty DNA se skládají do 3D „nanostruktur“, které mají afinitu ke zlatu. Naproti tomu normální DNA se přehýbá poněkud odlišným způsobem, což nemá za následek tak silnou afinitu ke zlatu, uvedli vědci.
Vědci tedy vyvinuli test, který využívá tuto schopnost rakovinné DNA lepit se na zlato. Pokud je přítomna rakovinová DNA, zlaté nanočástice se změní v jinou barvu, než pokud není přítomna rakovinová DNA. Test může použít „cirkulující volnou DNA“ nebo DNA uvolňovanou do krve z rakoviny nebo zdravých buněk.
Vědci testovali svou technologii na asi 200 vzorcích od pacientů s rakovinou a zdravých lidí, přičemž zjistili, že test byl až 90% přesný při detekci rakoviny.
Nový test na rakovinu?
Dr. Jeffrey Weber, zástupce ředitele Centra pro rakovinu Perlmutter v Langone Health na newyorské univerzitě, nazval novou studii „velkou vědou“ a ocenil myšlenku, jak hledat způsob, jak odhalit metyloidní DNA rakoviny. Weber, který se studie nezúčastnil, však uvedl, že práce je „teprve začátek“. Dodal, že k posouzení přesnosti testu a také toho, zda by to mohlo být užitečné pro pacienty, jsou ve srovnání se stávajícími testy nutné rozsáhlejší studie.
„Bude to hodně práce, aby se z toho stal skutečný, klinicky užitečný,“ řekl Weber Live Science.
Joyce Ohm, docentka onkologie v komplexním onkologickém centru Roswell Park v Buffalu v New Yorku, souhlasila s tím, že práce je „vzrušující potenciální pokrok“ při hledání obecného epigenetického biomarkeru pro rakovinu. Dodala však, že studie byla v tomto bodě „velmi důkazem zásad“.
V současné době test detekuje pouze přítomnost rakoviny, nikoli typ rakoviny. Je také nejasné, jak vysoké hladiny rakovinné DNA musí být, aby test fungoval, což by ovlivnilo, jak brzy v průběhu nemoci by mohl být test použit, uvedli vědci.
Ve své současné podobě by byl test méně použitelný jako screeningový test, vzhledem k tomu, že nedokáže detekovat typy rakoviny, řekl Ohm Live Science. Ale pokud bude tato technika dále rozvíjena, možná nejbezprostřednějším možným využitím by bylo sledování stávajících pacientů s rakovinou z hlediska recidivy nemoci.
Vědci uznali, že jejich test vyžaduje další studium, „ale vypadá to opravdu zajímavě jako neuvěřitelně jednoduchý„ univerzální marker “rakoviny,“ uvedl Trau ve svém prohlášení. Je to také atraktivní „jako velmi dostupná a levná technologie, která nevyžaduje složitá laboratorní zařízení, jako je sekvenování DNA,“ řekl.
