Uniwersalny 10-minutowy test na raka w zasięgu wzroku
Naukowcy stworzyli eksperymentalny test, który może wykryć raka w mniej niż 10 minut. Test wykorzystuje cechę DNA, która wydaje się być wspólna dla wszystkich typów raka i nie występuje w zdrowej tkance.
Zespół z University of Queensland w Australii odkrył, że fragmenty DNA z komórek rakowych przyjmują w wodzie unikalną strukturę.
Naukowcy odkryli tę samą „sygnaturę DNA” w próbkach tkanki raka piersi, prostaty i jelita grubego, a także w chłoniakach.
Na podstawie tych wyników opracowali test, który może wykryć pozornie uniwersalną sygnaturę DNA raka w mniej niż 10 minut.
Wykazali również, że test był do 90 procent dokładny na 200 próbkach tkanki i krwi.
Wyższa dokładność testu oznacza, że daje on mniej wyników fałszywie dodatnich, które są wynikami sugerującymi, że rak jest obecny, gdy go nie ma.
Dziennik Nature Communications opublikował obecnie artykuł badawczy na temat testu i sposobu jego opracowania przez naukowców.
„Prosty uniwersalny marker raka”
Gdyby okazał się skuteczny w badaniach na ludziach, mógłby oznaczać koniec długich poszukiwań jednego narzędzia diagnostycznego, które działa na wszystkie rodzaje raka.
„Z pewnością jeszcze nie wiemy” - mówi starszy autor badania Matt Trau, profesor chemii - „czy jest to Święty Graal, czy nie dla wszystkich metod diagnostyki raka, ale wygląda to naprawdę interesująco jako niezwykle prosty uniwersalny marker raka . ”
Technologia stojąca za testem jest „bardzo dostępna i niedroga”, dodaje i „nie wymaga skomplikowanego sprzętu laboratoryjnego, takiego jak sekwencjonowanie DNA”.
Naukowcy zbadali DNA, które komórki tracą po śmierci. To „krążące wolne DNA” jest zawsze obecne w tkankach i krwi, ponieważ komórki przez cały czas obumierają i odnawiają się.
Pomysł wykorzystania krążącego wolnego DNA jako narzędzia diagnostycznego w przypadku raka nie jest nowy. Naukowcy od jakiegoś czasu szukają w tym DNA sygnatury raka.
Wzorce epigenetyczne
Zamiast skupiać się na samym DNA, zespół postanowił zbadać wzór dołączonych markerów epigenetycznych.
Markery te składają się ze znaczników chemicznych zwanych grupami metylowymi. Przyłączenie grup metylowych do DNA zmienia ekspresję genów, na przykład włączając i wyłączając je w określonych momentach, bez zakłócania leżącego u ich podstaw DNA.
Podczas podziału komórki mogą przekazywać swoje wzorce epigenetyczne do swoich komórek potomnych.
Kiedy porównali wzór znaczników metylowych lub „pejzaż metylowy” DNA raka ze wzorcem zdrowych komórek, zespół odkrył, że są one bardzo różne.
W pejzażu metylowym zdrowych komórek znaczniki metylowe były rozmieszczone wzdłuż całego DNA.
Jednak w komórkach rakowych pejzaż metylowy charakteryzował się intensywnymi stężeniami znaczników metylowych w pewnych określonych miejscach DNA, bez żadnego pomiędzy nimi.
Rak ma uniwersalny pejzaż metylowy
Zespół znalazł ten sam pejzaż metylowy raka, czyli sygnaturę DNA, we wszystkich badanych przez siebie typach komórek raka piersi.
Co więcej, znaleźli tę samą unikalną sygnaturę DNA w innych typach raka, w tym w chłoniaku, raku jelita grubego i prostacie.
„Wydaje się, że jest to ogólna cecha wszystkich rodzajów raka” - komentuje prof. Matt Trau. „To zaskakujące odkrycie”.
„Praktycznie każdy badany przez nas fragment rakowego DNA miał ten wysoce przewidywalny wzór”.
Prof. Matt Trau
Test, który opracował zespół, wykorzystuje inną cechę unikalnej sygnatury DNA. W wodzie oczyszczone DNA raka przyjmuje odrębne trójwymiarowe nanostruktury ze względu na intensywne skupiska znaczników metylowych. Ponadto nanostruktury bardzo dobrze przylegają do złota.
Naukowcy opracowali test wykorzystujący nanocząsteczki złota, które natychmiast zmieniają kolor, gdy przyczepiają się do nanostruktur DNA raka 3-D.
Prof. Trau mówi, że może się to zdarzyć „w jednej kropli płynu”, a zmianę koloru można zobaczyć gołym okiem.
On i jego zespół stworzyli już niedrogą i przenośną formę tej technologii, która pewnego dnia może być dostępna w telefonach komórkowych.
