Inovativna likvidna biopsija koristi RNK za detekciju kancera u ranoj fazi

Istraživači sa Čikaškog univerziteta razvili su novi test likvidnom biopsijom koji koristi modifikacije RNK za detekciju raka debelog creva u ranoj fazi sa tačnošću od 95%.

Likvidne biopsije su testovi koji detektuju znakove kancera putem jednostavnog uzorkovanja krvi. Za razliku od tradicionalnih biopsija, koje zahtevaju uzimanje dela tkiva, likvidna biopsija obično traga za mutacijama ili modifikacijama u fragmentima DNK iz ćelija kancera koji cirkulišu u krvi.

Preporučujemo

Iako su likvidne biopsije obećavajući, neinvazivni način detekcije i nadziranja kancera, one nisu baš osetljive ili tačne u pogledu ranih faza bolesti.

Istraživači su sad razvili osetljiviju likvidnu biopsiju koja koristi RNK umesto DNK radi detekcije kancera. Koristeći uzorke krvi pacijenata sa rakom debelog creva, test je uspeo da detektuje najranije faze bolesti sa tačnošću od 95%, što je znatan napredak u odnosu na trenutne, komercijalno dostupne, neinvazivne metode.

Kad ćelije tumora umru, one se dezintegrišu i oslobađaju čestice genetskog materijala u krvotok. Standardne likvidne biopsije oslanjaju se na tu plutajuću DNK, zvanu cirkulišuća DNK nevezana za ćelije (cfDNA), radi detekcije kancera.

U ranim fazama bolesti, međutim, kad ćelije tumora još rastu, nema mnogo cfDNA u krvotoku. To je veliki problem za ranu dijagnostiku. Jednostavno nema dovoljno tumorske DNK oslobođene u krvotok.

Stoga su se istraživači okrenuli ka RNK. RNK je prelazni oblik genetskog koda koji kopira i nosi instrukcije iz DNK za proizvodnju proteina potrebnih ćelijama. Analiziranje RNK je dobar pokazatelj genetske aktivnosti pošto prisustvo RNK znači da su ćelije aktivne i grade proteine. Zato je ispitivana mogućnost upotrebe cfRNK, ćelijski nevezane cirkulišuće RNK.

Međutim, merenje prostog kvantiteta RNK molekula u krvi nije uvek pouzdano pošto količine mogu značajno da variraju zavisno od trenutka i pripreme uzoraka. Istraživači su se u novoj studiji fokusirali na analizu nivoa modifikacija RNK u uzorcima krvi, koji ostaju relativno stabilni bez obzira na količnu RNK. Na primer, ako je transkript RNK modifikovan 30%, taj procenat ostaje isti na 100 ili na 1.000 kopija.

Promene u mikrobiomu

Ne samo da su istraživači mogli da izmere modifikacije na cfRNA iz ljudskih ćelija, već su mogli da detektuju RNK iz crevnih mikroba. Milijarde bakterija koegzistiraju s nama unutar digestivnog sistema i njihova aktivnost se takođe menja u prisusutvu kanceroznog tumora.

S obzirom na ranije istraživanje u pogledu biljaka, istraživači znaju da nivoi modifikacije RNK reflektuju stanje organizma: što je organizam aktivniji – više je modifikacija određenih RNK radi održanja te aktivnosti. Isti obrazac je takođe viđen u uzorcima raka debelog creva.

„Otkrili smo da se RNK oslobođena iz mikroba značajno razlikuje između pacijenata sa rakom i zdravih osoba. U crevima, kad imate rastući tumor, obližnji mikrobiom mora biti preoblikovan u odgovoru na to zapaljenje. To utiče na obližnje mikrobe“, kažu istraživači.

Populacija mikrobioma se takođe smenuje mnogo brže nego ljudske ćelije, sa više ćelija koje umiru češće i oslobađaju fragmente RNK u krvotok. To znači da test koji meri modifikacije na mikrobnoj RNK može detektovati moguću kanceroznu aktivnost mnogo ranije nego testovi koji se oslanjaju na DNK oslobođenu iz ljudskih tumorskih ćelija.

Komercijalni testovi koji mere količinu DNK ili RNK u stolici su precizni oko 90% za kasnije faze kancera, ali njihova tačnost opada ispod 50% za rane faze. Novi test na bazi modifikacija RNK bio je skoro 95% tačan ukupno i takođe tačan za najranije faze kancera.

Ovo je prvi put da se modifikacije RNK koriste kao potencijalni biomarker kancera i izgleda da je to mnogo pouzdanije i osetljivije u poređenju sa količinom RNK. Sposobnost detekcije kancera u tim ranim fazama nije dosad zbeležena, kažu istraživači.

(Telegraf Nauka/EurekAlert)