Šķidrā biopsija ar RNS modifikācijas analīzi atklāj agrīnas stadijas kolorektālo vēzi ar 95% precizitāti

Šķidrās biopsijas ir testi, kuros, izmantojot vienkāršu asins paraugu, tiek meklētas vēža pazīmes. Atšķirībā no tradicionālajām biopsijām, kurās nepieciešams noņemt audu gabalu, šķidrā biopsija parasti meklē mutācijas jeb modifikāciju izmaiņas DNS fragmentos no vēža šūnām, kas cirkulē asinīs.

Lai gan šķidrās biopsijas ir daudzsološs, neinvazīvs veids, kā atklāt un uzraudzīt vēzi tā progresēšanas laikā, tās nav tik jutīgas un precīzas slimības agrīnajās stadijās.

Čikāgas Universitātes zinātnieki ir izstrādājuši jutīgāku šķidrās biopsijas testu, kas vēža noteikšanai izmanto RNS, nevis DNS.

Izmantojot kolorektālā vēža pacientu asins paraugus, tests spēja noteikt slimības agrīnākās stadijas ar 95% precizitāti, ievērojami pārspējot esošās komerciālās neinvazīvās testēšanas metodes.

Grūtības agrīnā diagnostikā

Kad audzēja šūnas iet bojā, tās sadalās un asinsritē izdala ģenētiskā materiāla daļiņas. Standarta šķidrās biopsijas izmanto šo peldošo DNS, ko sauc par cirkulējošo bezšūnu DNS (cfDNS), lai atklātu vēzi.

Tomēr slimības sākumposmā, kad audzēja šūnas joprojām aktīvi aug un vairojas, asinīs ir ļoti maz cfDNS.

“Šī ir bijusi liela problēma agrīnā atklāšanā. Asinīs vienkārši nav pietiekami daudz audzēja DNS,” sacīja Čuans He, PhD, Čikāgas Universitātes ķīmijas profesors un bioķīmijas un molekulārās bioloģijas profesors.
“Šī ir bijusi problēma mums visiem kolorektālā vēža agrīnā atklāšanā, tāpēc mēs nolēmām tā vietā izmantot RNS.”

Dr. He ir pētījuma "No mikrobioma iegūtas šūnu brīvas RNS modifikācijas plazmā atšķir kolorektālā vēža paraugus" vecākais autors, kas publicēts žurnālā Nature Biotechnology.

Kāpēc RNS?

RNS ir ģenētiskā koda starpposma forma, kas kopē un izpilda DNS norādījumus, lai veidotu šūnām nepieciešamās olbaltumvielas. RNS testēšana ir labs gēnu aktivitātes indikators, jo RNS klātbūtne nozīmē, ka šūnas aktīvi darbojas un veido olbaltumvielas.

Jaunajam pētījumam maģistranti Čens-Vei Džu un Li-Šens Džans, bijušais pēcdotorantūras students He laboratorijā (tagad Honkongas Zinātnes un tehnoloģiju universitātes profesors), sāka pētīt iespēju vēža diagnostikai un noteikšanai izmantot cirkulējošu bezšūnu RNS (cfRNS), nevis cfDNS.

Mikrobioma izpēte

Pētījums parādīja, ka mēs varam ne tikai izmērīt cfRNS modifikācijas no cilvēka šūnām, bet arī noteikt RNS no zarnu mikrobiem. Mūsu gremošanas sistēmā līdzās mums pastāv miljardiem baktēriju, un arī to aktivitāte mainās vēža klātbūtnē.

“Mēs atklājām, ka mikrobu izdalītajai RNS bija būtiskas atšķirības starp vēža slimniekiem un veseliem cilvēkiem,” sacīja Dr. He.
“Zarnās, kad audzējs sāk augt, blakus esošais mikrobioms reorganizējas, reaģējot uz iekaisumu, un tas ietekmē apkārtējos mikrobus.”

Mikrobioma populācija atjaunojas daudz ātrāk nekā cilvēka šūnas, jo vairāk šūnu iet bojā un RNS fragmenti nonāk asinsritē. Tas nozīmē, ka tests, kas mēra mikrobiālās RNS modifikācijas, varētu atklāt potenciālu audzēja aktivitāti daudz agrāk nekā testi, kuru pamatā ir cilvēka audzēja šūnu DNS.

Rezultāti

• Esošie komerciālie testi, kas mēra DNS vai RNS izkārnījumos, vēlīnās stadijas vēža gadījumā ir aptuveni 90% precīzi, bet agrīnās stadijās to precizitāte samazinās zem 50%.

• Jauns tests, kas balstīts uz RNS modifikācijām, kopumā uzrādīja gandrīz 95% precizitāti, tostarp augstu precizitāti agrīnākajās vēža stadijās.

“Šī ir pirmā reize, kad RNS modifikācijas ir izmantotas kā potenciāls vēža biomarķieris, un ir pierādījies, ka tas ir daudz uzticamāk un jutīgāk nekā RNS līmeņa mērīšana,” sacīja Dr. He.
“Spēja atklāt vēzi šādās agrīnās stadijās ir nepieredzēta.”