Рак: диагноз по капле крови

Иллюстрация с сайта leadershipcraft.com
1 октября 2014 года, 18:04
Комментировать

Как известно, чем раньше «поймаешь» рак, тем благоприятней дальнейший прогноз – на ранней стадии болезнь значительно легче вылечить. Наиболее прогрессивный подход – регулярная проверка крови на онкомаркеры, специфические вещества, выделяемые опухолью или здоровыми тканями в ответ на ее рост. В то же время, в последние годы многие научные группы во всем мире работают над разработкой новых методов, позволяющих проводить еще более быструю и точную диагностику рака по анализу крови. Внедрение в широкую клиническую практику таких тестов, позволяющих не тратить времени на проведение и ожидание результатов такой сложной и болезненной хирургической процедуры, как биопсия опухоли, пока еще только предстоит.

По «хвостам комет»

Так, в октябрьском номере журнала The FASEB Journal группа исследователей из Брэдфордского университета (Великобритания) описала созданный ими тест на «геномную чувствительность лимфоцитов» (lymphocyte genome sensitivity, LGS), в основу которого положен известный метод выявления повреждения клеточной ДНК, так называемый «метод ДНК-комет» (comet assay).

Белые клетки крови, лимфоциты, помещают в нанесенный на предметное стекло слой агар-агара и подвергают повреждающему генетический материал жесткому ультрафиолетовому излучению. В результате повреждения образуются не связанные с клеткой фрагменты ДНК, которые в электрическом поле вытягиваются в слое агар-агара по направлению к аноду. При этом у наблюдаемых объектов образуется «хвост», делая их похожими на кометы. По количеству и длине таких «хвостов» судят о степени поврежденности ДНК.

Авторы слегка модифицировали метод, варьируя толщину слоя агар-агара и интенсивность излучения. Было установлено, что у здоровых людей при увеличении слоя уровень поврежденных ДНК возвращается к норме, а у онкобольных остается высоким. В случае предракового состояния результаты оказываются промежуточными. Эта градация отражает степень уязвимости клеточной ДНК, которая при раке становится максимальной.

LGS-тест был проверен на образцах крови 208 человек. У 20 из них была диагностирована меланома, у 34 – рак толстой кишки, у четырех – рак легких, 56 человек находились в предраковом состоянии, 94 были здоровы. Тест показал очень высокий уровень чувствительности и специфичности, который, как отмечают авторы, при некоторой оптимизации может быть доведен до 100 процентов. Такой тест может быть использован при скрининге на онкозаболевания как сам по себе, так и в комбинации с другими методами диагностики.

По метилированию ДНК

Другая группа британских ученых, из University College London, сообщила в июне 2014 года в журнале Genome Medicine о выявлении универсального биомаркера, дающего возможность по анализу крови предсказать вероятность развития рака молочной железы даже в отсутствие у женщины мутантной копии онкогена BRCA1.

Известно, что мутация в гене BRCA1, связанная с 85-процентным риском развития рака груди у своей носительницы, является наследственной и ответственна примерно за 10 процентов случаев. Однако причина развития опухоли в оставшихся 90 процентах случаев, не связанных с генетической предрасположенностью, остается пока не ясной.

Авторы исследования попробовали рассмотреть этот феномен с точки зрения эпигенетики, объясняющей изменение активности генов влиянием меняющихся внешних условий. В первую очередь речь идет о таком важнейшем эпигенетическом механизме, задействованном в регуляции экспрессии (работы) генов, как варьирование уровней метилирования (модификации) ДНК. Ученые обнаружили, что и у носительниц мутантной копии BRCA1, и у тех, у кого она отсутствует, можно выделить характерную молекулярную «подпись», связанную с уровнем метилирования ДНК в определенных участках генома. Наличие в крови этого биомаркера говорит о высоком риске развития рака молочной железы в ближайшие несколько лет.

По опухолевому маркеру

В августе 2013 года группа исследователей из Техасского университета представила в  журнале Cancer многообещающие результаты разработанной ими двухступенчатой системы ранней диагностики рака яичников на основе анализа крови на опухолевый маркер CA-125.

CA-125 - белок, продуцируемый маткой, шейкой матки, фаллопиевыми трубами и выстилкой грудной клетки и брюшины. Он был открыт еще в 1980-е годы и исследования показали, что повышение уровня CA-125 в крови может быть связано с раком яичников. В то же время, использование CA-125 в качестве онкомаркера оказалось затруднительным, так как выяснилось, что повышение его уровня в крови может быть вызвано причинами, не имеющими отношения к раку (беременностью, менструацией, эндометриозом и другими), а рак яичников на ранних стадиях приводит к росту уровня CA-125 лишь примерно в 80 процентах случаев.

Тем не менее, авторы решили сосредоточить свои усилия именно на нем, поскольку активный поиск других потенциальных биомаркеров рака яичников результатов не дал. А создание системы эффективного скрининга на этот вид рака просто необходимо, потому что в случае ранней диагностики он полностью излечим.  

В продолжавшемся 11 лет масштабном исследовании приняли участие более четырех тысяч изначально здоровых женщин в возрасте от 50 до 74 лет, не имеющих наследственной предрасположенности к раку груди или яичников. Все они на старте исследования сдали кровь на уровень CA-125. Затем, основываясь на разработанной авторами математической модели расчета риска рака яичников, базирующейся на возрасте и уровне CA-125, все участницы были разделены на три группы. Женщинам из группы низкого риска предлагалось сдавать кровь на CA-125 раз в год, из группы среднего риска - раз в три месяца, а из группы высокого риска - встать на учет к гинекологу-онкологу и регулярно обследоваться с помощью метода трансвагинальной сонографии.

В итоге метод позволил правильно предсказать вероятность развития опухоли в 40 процентах случаев, притом, что для обычных методов ранней диагностики подобный показатель составляет примерно 10 процентов. И это только начало – сейчас в Великобритании проводятся клинические исследования панели, в которую входит четыре онкомаркера, включая CA-125. Результаты исследований, в которых задействовано 200 тысяч женщин, станут известны в 2015 году.

По опухолевой ДНК

Еще одним активно разрабатываемым методом ранней диагностики всех видов рака является выделение циркулирующих в кровотоке фрагментов бесклеточной опухолевой ДНК.

Как выяснили исследователи из Медицинской школы при университете Джонса Хопкинса, в зависимости от степени заболевания опухолевая ДНК может составлять до 50 процентов от всей свободно плавающей ДНК, которая присутствует в плазме крови. При этом, поскольку все без исключения раковые клетки содержат множественные хромосомные аномалии, отличающие их от здоровых клеток, отпечаток таких мутаций несет и бесклеточная опухолевая ДНК.

В ноябре 2012 года ученые опубликовали в журнале Science Translational Medicine описание предложенного ими метода поиска такой ДНК среди огромного количества циркулирующих в крови здоровых клеток путем массивного параллельного секвенирования (расшифровки) их геномов. Авторы признали, что метод очень дорог и занимает много времени – на каждого пациента было потрачено несколько тысяч долларов, а на выполнение всех процедур ушел месяц. Однако исследователи уверены, что он очень многообещающ, так как позволяет обнаруживать в образцах крови присутствие менее 0,1 процента дефектных ДНК и диагностировать рак на самых ранних стадиях. Кроме того, в ближайшем будущем такой анализ станет значительно более доступным, так как стоимость секвенирования постоянно падает, а его скорость возрастает.

Поделиться

Комментарии (1)

Код подтверждения:

Уважаемые читатели!
Ссылки на сторонние ресурсы, нецензурные, бессодержательные, пропагандистские и антинаучные высказывания удаляются без предупреждения. Максимальная длина комментария — 1000 символов.

«МедНовости» снова рассказывают, чем закончились некоторые истории, опубликованные ранее
Банк Турции решил не переделывать пятилировые купюры
Опасный микроорганизм не погибает даже под действием колистина
Устройство размером со спичку поможет героиновым наркоманам войти в ремиссию
Степень трудоголизма участников исследования оценивали по специальной шкале
На людях пока новую методику испытывать не будут