Универсальный 10-минутный тест на рак в поле зрения
Ученые создали экспериментальный тест, который может обнаружить рак менее чем за 10 минут. В тесте используется функция ДНК, которая кажется общей для всех типов рака и не встречается в здоровых тканях.
Команда из Университета Квинсленда в Австралии обнаружила, что фрагменты ДНК раковых клеток принимают в воде уникальную структуру.
Исследователи обнаружили ту же «сигнатуру ДНК» в образцах тканей рака груди, простаты и кишечника, а также в лимфомах.
На основе этих результатов они разработали тест, который может обнаружить, по-видимому, универсальную сигнатуру ДНК рака менее чем за 10 минут.
Они также продемонстрировали, что тест имел точность до 90 процентов на 200 образцах тканей и крови.
Более высокая точность теста означает, что он дает меньше ложных срабатываний, которые предполагают наличие рака, когда это не так.
Журнал Nature Communications опубликовал исследовательскую работу об этом тесте и о том, как ученые его разработали.
«Простой универсальный маркер рака»
Если он окажется эффективным в испытаниях на людях, этот тест может положить конец долгим поискам единого диагностического инструмента, работающего для всех типов рака.
«Мы, конечно, еще не знаем, - говорит старший автор исследования Мэтт Трау, профессор химии, - является ли это Святой Грааль для всех видов диагностики рака, но это выглядит действительно интересно как невероятно простой универсальный маркер рака. . »
Технология, лежащая в основе этого теста, «очень доступна и недорога», - добавляет он, и «не требует сложного лабораторного оборудования, такого как секвенирование ДНК».
Ученые исследовали ДНК, которую клетки выделяют при смерти. Эта «циркулирующая свободная ДНК» всегда присутствует в тканях и крови, потому что клетки все время умирают и обновляются.
Идея использования циркулирующей свободной ДНК в качестве инструмента диагностики рака не нова. Ученые некоторое время искали в этой ДНК признак рака.
Эпигенетические паттерны
Вместо того, чтобы сосредоточиться на самой ДНК, команда решила исследовать характер прикрепленных эпигенетических маркеров.
Эти маркеры состоят из химических меток, известных как метильные группы. Присоединение метильных групп к ДНК изменяет экспрессию генов, включая и выключая их в определенное время, например, без нарушения лежащей в их основе ДНК.
При делении клетки могут передавать свои эпигенетические паттерны дочерним клеткам.
Когда они сравнили структуру метильных меток, или «метилскейп», раковой ДНК с образцом здоровых клеток, команда обнаружила, что они сильно отличаются.
В метильном пространстве здоровых клеток метильные метки были распределены по всей ДНК.
В раковых клетках, однако, метилскейп имел интенсивную концентрацию метильных меток в определенных местах ДНК, и их не было между ними.
У рака есть универсальный метилкейп
Команда обнаружила этот же метилскейп рака, или сигнатуру ДНК, во всех типах клеток рака груди, которые они исследовали.
Более того, они также обнаружили такую же уникальную сигнатуру ДНК при других типах рака, включая лимфому, колоректальный рак и рак простаты.
«Кажется, это общая черта для всех видов рака», - комментирует профессор Мэтт Трау. «Это поразительное открытие».
«Практически каждая часть раковой ДНК, которую мы исследовали, имела этот весьма предсказуемый паттерн».
Проф. Мэтт Трау
В тесте, который разработала команда, используется еще одна особенность уникальной подписи ДНК. В воде очищенная раковая ДНК принимает различные трехмерные наноструктуры из-за интенсивных кластеров ее метильных меток. Кроме того, наноструктуры очень хорошо прикрепляются к золоту.
Исследователи разработали анализ, в котором используются наночастицы золота, которые мгновенно меняют цвет, когда присоединяются к трехмерным наноструктурам ДНК рака.
Проф. Трау говорит, что это может произойти «в одной капле жидкости» и что изменение цвета можно увидеть невооруженным глазом.
Он и его команда уже создали недорогую и портативную форму этой технологии, которая однажды станет доступной для мобильных телефонов.
