«В конечном итоге цель обнаружения рака на основе жидкой биопсии — выявить все виды рака сразу на ранней стадии; комплексный тест», — говорит первый автор Майрон Бест, исследователь из отделения нейрохирургии Университета VU. Медицинский центр в Амстердаме и онкологический центр Амстердама. «ThromboSeq может обеспечить не только диагностику рака легких, но, возможно, и любого другого типа опухоли, и может обеспечить стратификацию опухоли».
Тромбоциты — это короткоживущие клетки крови, которые, как известно, образуют тромбы в ответ на травму. Однако тромбоциты также реагируют на ряд воспалительных явлений и рака. Поскольку у тромбоцитов нет собственного ядра, вся РНК, обнаруженная в тромбоцитах, происходит либо из мегакариоцитов (клеток, которые образуют тромбоциты в костном мозге), либо из РНК, которую тромбоциты поглощают при циркуляции в крови.
Тромбоциты у здорового от рака человека будут содержать другой набор РНК, чем тромбоциты, которые взаимодействовали с опухолью, известные как тромбоциты, образованные опухолью.Исследователи изучили образцы крови более 700 человек, в том числе людей с поздней стадией немелкоклеточного рака легких, меньшую группу с раком на ранней стадии и контрольную группу с неизвестным раком. Люди с такими заболеваниями, как рассеянный склероз, хронический панкреатит и заболевание коронарной артерии, были включены в контрольную группу, чтобы убедиться, что алгоритм скринирует специфичную для рака РНК, а не РНК-тромбоциты, которые обычно встречаются при воспалении или заболевании.
В процессе работы алгоритм thromboSeq сканировал примерно 5000 различных молекул РНК, обнаруженных в тромбоцитах, непрерывно оптимизируя набор генов РНК, достигая тех немногих, которые указывают на злокачественную опухоль. Затем исследователи провели скрининговые тесты образцов крови, чтобы увидеть, насколько точно они могут диагностировать рак.
На анализ вдохновило скопление людей в природе. Птицы, насекомые и рыба стекаются, чтобы оптимизировать свою численность с определенной целью — либо для защиты от хищников, либо для поиска пищи. «Птицы постоянно корректируют свое местоположение в стае относительно друг друга, тем самым увеличивая охват стаи и, таким образом, эффективность процесса поиска пищи», — говорит Бест. «Мы применили это естественное явление к нашим алгоритмам, которые используют сложный репертуар РНК, присутствующий в тромбоцитах».
Тест thromboSeq может диагностировать рак на ранней стадии с точностью 81% и рак на поздней стадии с точностью 88%. В контрольной группе, соответствующей возрасту, курению и времени хранения крови, алгоритм показал точность до 91%. Бест считает, что технология достаточно надежна, чтобы начать клинические испытания.
«Хотя анализ крови на тромбоциты с опухолями пока не дает точных прогнозов, он может дополнять альтернативные жидкие биопсийные источники, такие как внеклеточная ДНК, внеклеточные везикулы, циркулирующие белки и циркулирующие опухолевые клетки, а также методы визуализации. например, компьютерная томография », — говорит Бест.Бест и его коллеги планируют дополнительно оптимизировать свой алгоритм, добавив больше образцов и тестов у людей, у которых есть подозрение на рак легких, но еще не диагностирован. «Мы также стремимся глубже понять биологический механизм, ответственный за образование тромбоцитов при раке», — говорит он.