Hvordan identifiserer man kreft ut fra DNA?

For å bestemme en persons risiko for å utvikle kreftpatologi, utføres en test for onkomarkører. Denne betegnelsen brukes om proteiner og peptider som er typiske for ulike typer ondartede strukturer. Onkomarkører kan dukke opp i blodet samtidig med dannelsen av de første kreftcellene. Men en slik studie, som praktiseres i dag, er ikke preget av høy sensitivitet og universalitet. Mer optimalt kan være å søke etter DNA fra ondartede strukturer, noe som er mer passende. Men hvordan kan dette gjøres?

Litt tidligere ble det utført et vitenskapelig eksperiment for å oppdage kreft ved hjelp av blodprøver: samtidig med ondartet DNA ble det søkt etter kreftproteiner. Men nylig foreslo spesialister fra University of Wisconsin i Madison å oppdage ondartet DNA ikke ved mutasjon (erstatning av genetiske bokstaver med andre eller omorganisering av gener), men ved brudd i selve DNA-molekylet.

Alle celler, både kreftceller og friske, blir med jevne mellomrom ødelagt, og den indre delen, sammen med DNA, kommer inn i blodomløpet. Store kromosomer begynner å brytes ned når de er utenfor den skadede cellen. DNA-bryteområdene i friske og kreftceller er imidlertid ikke det samme. En celles DNA er alltid polstret med proteiner. Noen av disse pakker de langstrakte DNA-strengene inn i mindre molekylære "pakker", og pakker ut når det er nødvendig for å fjerne informasjon fra en del av genomet. Andre proteiner er ansvarlige for å lese data, mens andre reparerer skadet DNA, og så videre. Skade på DNA som har forlatt cellen avhenger av i hvilken grad disse proteinene er fordelt på den og aktiviteten til gener. Det viser seg at vi ved hjelp av DNA-partikler kan bestemme hvilken celle den tilhørte, normal eller kreftcelle. Det er ikke nødvendig å analysere alle tilgjengelige fragmenter: bare endesegmentene er tilstrekkelige.

Forskere tok blodprøver fra mer enn tusen mennesker – både friske og syke mennesker, inkludert kreftpasienter. Forskerne sammenlignet skaden på ekstracellulært DNA og bekreftet at de ondartede partiklene faktisk var forskjellige fra de hos friske mennesker. I tillegg tillot mengden DNA med kreftrelatert skade dem å bestemme hvilket stadium kreftsvulsten var i. Den nyutviklede metoden viste seg å være ganske nøyaktig: den oppdaget den ondartede prosessen i mer enn 90 % av tilfellene, med onkologi i det innledende stadiet identifisert hos 87 % av pasientene.

Verdien av denne studien ligger i det faktum at den viser mulighetene for å oppdage den patologiske prosessen med høy nok nøyaktighet lenge før de første tegnene på en kreftsvulst dukker opp. I tillegg bidrar slik analyse ofte til å stille en endelig diagnose i komplekse kliniske diagnostiske situasjoner.

Denne artikkelen er basert på materiale rapportert i Science