Οι ερευνητές ανακάλυψαν μια περίεργη διαφορά μεταξύ του DNA από καρκινικά κύτταρα και εκείνων που προέρχονται από υγιή κύτταρα, και αυτό το εύρημα θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια νέα εξέταση αίματος για καρκίνο.
Η διαφορά? Το DNA του καρκίνου έχει μάλλον ισχυρή συγγένεια με τον χρυσό, σύμφωνα με νέα μελέτη. Αυτό το χαρακτηριστικό φαίνεται να είναι κοινό για τον καρκίνο DNA γενικά, ανεξάρτητα από τον τύπο του καρκίνου, ανέφεραν οι ερευνητές.
Επωφελούμενοι από αυτό το εύρημα, οι ερευνητές σχεδίασαν μια νέα δοκιμασία που χρησιμοποιεί νανοσωματίδια χρυσού για την ανίχνευση του καρκίνου. Τα σωματίδια του χρυσού αλλάζουν χρώμα ανάλογα με το αν υπάρχει ή όχι καρκινικό DNA. Το αποτέλεσμα ήταν ένα απλό και γρήγορο τεστ που θα μπορούσε να ανιχνεύσει τον καρκίνο σε μόλις 10 λεπτά, σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύθηκε σήμερα (4 Δεκεμβρίου) στο περιοδικό Nature Communications.
"Μπορείτε να το ανιχνεύσετε με το μάτι - είναι τόσο απλό," αναφέρει σε δήλωσή του ο ανώτερος συγγραφέας Μάτ Τράου, καθηγητής και ανώτερος ηγέτης ομάδας στο αυστραλιανό Ινστιτούτο Βιοϊατρικής και Νανοτεχνολογίας του Πανεπιστημίου του Queensland.
Ωστόσο, η εργασία είναι προκαταρκτική και απαιτούνται πολύ περισσότερες έρευνες πριν από τη δοκιμασία αυτή, η οποία θα μπορούσε να είναι χρήσιμη για τους ασθενείς.
Καρκίνος DNA "methylscape"
Η νέα μελέτη επικεντρώθηκε στο "epigenome", ή χημικές τροποποιήσεις στο DNA που ενεργοποιούν τα γονίδια "on" ή "off". Αυτές οι τροποποιήσεις δεν αλλάζουν την αλληλουχία του DNA, αλλά επηρεάζουν το πώς τα κύτταρα διαβάζουν τα γονίδια. Ένα παράδειγμα επιγενετικής αλλαγής είναι η μεθυλίωση του DNA, η προσθήκη μίας ομάδας μεθυλίου ή ενός "χημικού καλύμματος" σε μέρος του μορίου ϋΝΑ. Αυτή η τροποποίηση εμποδίζει την έκφραση ορισμένων γονιδίων.
Προηγούμενη έρευνα έχει δείξει ότι το πρότυπο της μεθυλίωσης του DNA στα καρκινικά κύτταρα διαφέρει από εκείνο των υγιών κυττάρων. Συγκεκριμένα, το ϋΝΑ του καρκίνου έχει συστάδες ομάδων μεθυλίου σε συγκεκριμένες θέσεις και σχεδόν καθόλου μεθυλίωση αλλού, ενώ οι κανονικές ομάδες μεθυλίου του DNA είναι πιο ομοιόμορφα κατανεμημένες σε όλο το γονιδίωμα. Οι ερευνητές ονόμασαν αυτό το μοτίβο μεθυλίωσης το «τοπίο μεθυλίωσης» ή «methylscape».
Και αν και αυτό το "methylscape" θα μπορούσε να χρησιμεύσει ως βιοδείκτης για τον καρκίνο, οι ερευνητές δεν είχαν έναν καλό τρόπο να το ανιχνεύσουν.
Έτσι, αντί να επικεντρωθεί στην ίδια τη μεθυλίωση, οι ερευνητές στη νέα μελέτη εξέτασαν τι έκανε η μεθυλίωση στη συνολική δομή και τις χημικές ιδιότητες του DNA του καρκίνου.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το μεθυλοσκόπιο του DNA του καρκίνου προκαλεί θραύσματα DNA για να αναδιπλωθούν σε 3D "νανοδομές" που έχουν συγγένεια για το χρυσό. Αντίθετα, το φυσιολογικό DNA διπλώνεται με κάπως διαφορετικό τρόπο, γεγονός που δεν έχει ως αποτέλεσμα μια τόσο ισχυρή συγγένεια με τον χρυσό, λένε οι ερευνητές.
Έτσι, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια δοκιμή που εκμεταλλεύεται αυτή την ικανότητα του DNA του καρκίνου να κολλάει στον χρυσό. Εάν υπάρχει DNA του καρκίνου, τα νανοσωματίδια χρυσού θα μετατραπούν σε διαφορετικό χρώμα από ό, τι αν δεν υπάρχει καρκινικό DNA. Η δοκιμή μπορεί να χρησιμοποιήσει "κυκλοφορούν ελεύθερο DNA", ή DNA που απελευθερώνεται στο αίμα από καρκίνο ή υγιή κύτταρα.
Οι ερευνητές έχουν δοκιμάσει την τεχνολογία τους σε περίπου 200 δείγματα από ασθενείς με καρκίνο και υγιείς ανθρώπους, διαπιστώνοντας ότι η δοκιμή ήταν έως και 90 τοις εκατό ακριβής στην ανίχνευση του καρκίνου.
Νέα δοκιμή για τον καρκίνο;
Ο Δρ Jeffrey Weber, αναπληρωτής διευθυντής του Κέντρου Καρκίνου Perlmutter στο Πανεπιστήμιο Langone Health της Νέας Υόρκης, κάλεσε τη νέα μελέτη "σπουδαία επιστήμη" και χειροκροτήθηκε για την ιδέα της αναζήτησης ενός τρόπου ανίχνευσης του DNA του μεθυλικού καρκίνου του DNA. Ωστόσο, ο Weber, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη, δήλωσε ότι το έργο είναι "μόνο η αρχή". Πρόσθεσε ότι χρειάζονται μεγαλύτερες μελέτες για την αξιολόγηση της ακρίβειας της εξέτασης, καθώς και εάν θα μπορούσε να είναι χρήσιμη για τους ασθενείς, σε σύγκριση με τις υπάρχουσες δοκιμές.
"Θα είναι πολλή δουλειά για να μετατραπεί αυτό το είδος σε πραγματικό, κλινικά χρήσιμο", δήλωσε ο Weber στην Live Science.
Ο Joyce Ohm, αναπληρωτής καθηγητής ογκολογίας στο Roswell Park Comprehensive Cancer Center στο Μπάφαλο της Νέας Υόρκης, συμφώνησε ότι το έργο είναι μια "συναρπαστική πιθανή πρόοδος" στην αναζήτηση ενός γενικού επιγενετικού βιοδείκτη για τον καρκίνο. Αλλά πρόσθεσε ότι η μελέτη ήταν "πολύ απόδειξη της αρχής σε αυτό το σημείο."
Επί του παρόντος, η εξέταση ανιχνεύει μόνο την παρουσία καρκίνου και όχι τον τύπο του καρκίνου. Επίσης, είναι ασαφές πόσο υψηλά είναι τα επίπεδα του DNA του καρκίνου για να λειτουργήσει η δοκιμασία, πράγμα που θα επηρέαζε πόσο νωρίς στην πορεία της ασθένειας θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί το τεστ, ανέφεραν οι ερευνητές.
Στην τρέχουσα μορφή του, η δοκιμή θα ήταν λιγότερο εφαρμόσιμη ως δοκιμασία διαλογής, δεδομένου ότι δεν μπορεί να ανιχνεύσει τύπους καρκίνου, δήλωσε ο Ohm στην Live Science. Αλλά εάν η τεχνική αναπτύσσεται περαιτέρω, ίσως η πιο άμεση πιθανή εφαρμογή θα ήταν η παρακολούθηση των υφιστάμενων καρκινοπαθών για την υποτροπή της νόσου, είπε.
Οι ερευνητές αναγνώρισαν ότι η δοκιμή τους χρειάζεται περαιτέρω μελέτη, "αλλά φαίνεται πραγματικά ενδιαφέρουσα ως ένας απίστευτα απλός« γενικός δείκτης »καρκίνου, δήλωσε ο Τράου στη δήλωση. Είναι επίσης ελκυστικό "ως μια πολύ προσιτή και φθηνή τεχνολογία που δεν απαιτεί περίπλοκο εργαστηριακό εξοπλισμό όπως η αλληλούχιση του DNA", δήλωσε.
