Исследование могло бы предоставить способ ранней диагностики рака без необходимости проведения инвазивных хирургических процедур, таких как биопсия. Исследователи опубликовали свои выводы 6 марта в журнале Nature Genetics.Анализы крови на рак работают путем скрининга ДНК, выделяемой умирающими опухолевыми клетками. Эти тесты показывают многообещающие возможности для обнаружения следов ДНК опухоли в крови больных раком.
Однако результаты не показывают, где находится опухоль. «Знание местоположения опухоли имеет решающее значение для эффективного раннего обнаружения», — сказал Кун Чжан, профессор биоинженерии инженерной школы Калифорнийского университета в Сан-Диего Джейкобс и старший автор исследования.В этом исследовании Чжан и его команда обнаружили новый ключ в крови, который может как обнаруживать опухолевые клетки, так и определять их местонахождение.
Когда опухоль начинает захватывать часть тела, она конкурирует с нормальными клетками за питательные вещества и пространство, убивая их в процессе. Когда нормальные клетки умирают, они выпускают свою ДНК в кровоток, и эта ДНК может идентифицировать пораженную ткань.Этот метод проверяет конкретную сигнатуру ДНК, называемую гаплотипами метилирования CpG, которые представляют собой добавление метильных групп к нескольким соседним последовательностям CG в молекуле ДНК. Каждую ткань в организме можно идентифицировать по ее уникальной сигнатуре гаплотипов метилирования.
«Мы сделали это открытие случайно. Изначально мы использовали традиционный подход и просто искали сигналы раковых клеток и пытались выяснить, откуда они исходят.
Но мы также видели сигналы от других клеток и поняли, что если мы объединим оба вместе с набором сигналов, мы можем определить наличие или отсутствие опухоли и место ее роста », — сказал Чжан.Чтобы разработать свой новый метод, исследователи собрали базу данных полных паттернов метилирования CpG 10 различных нормальных тканей (печень, кишечник, толстая кишка, легкие, мозг, почки, поджелудочная железа, селезенка, желудок и кровь).
Они также проанализировали образцы опухолей и образцы крови больных раком в Онкологическом центре Калифорнийского университета в Сан-Диего Мур, чтобы составить базу данных генетических маркеров, специфичных для рака.Затем Чжан и его команда проверили образцы крови людей с опухолями и без них.
Они искали сигналы маркеров рака и паттерны тканеспецифичного метилирования. Тест работает как процесс двойной аутентификации — комбинация обоих сигналов, превышающая статистический порог, необходима для определения положительного совпадения.
«Это доказательство концепции. Чтобы перевести это исследование на клиническую стадию, нам необходимо работать с онкологами для дальнейшей оптимизации и усовершенствования этого метода», — сказал Чжан.