Tekutá biopsie s analýzou modifikace RNA detekuje kolorektální karcinom v rané fázi s 95% přesností

Tekuté biopsie jsou testy, které hledají známky rakoviny pomocí jednoduchého odběru krve. Na rozdíl od tradičních biopsií, které vyžadují odebrání kousku tkáně, tekutá biopsie obvykle hledá mutace neboli změny v modifikacích fragmentů DNA z rakovinných buněk cirkulujících v krvi.

I když tekuté biopsie představují slibný, neinvazivní způsob detekce a sledování rakoviny v jejím postupu, v raných stádiích onemocnění nejsou tak citlivé a přesné.

Vědci z Chicagské univerzity vyvinuli citlivější tekutý biopsický test, který k detekci rakoviny používá RNA místo DNA.

Test, který byl použit na vzorky krve od pacientů s kolorektálním karcinomem, dokázal s 95% přesností detekovat nejranější stádia onemocnění, čímž výrazně překonal stávající komerční neinvazivní testovací metody.

Obtíže s včasnou diagnózou

Když nádorové buňky odumírají, rozpadají se a uvolňují kousky genetického materiálu do krevního oběhu. Standardní tekuté biopsie se k detekci rakoviny spoléhají na tuto plovoucí DNA, nazývanou cirkulující bezbuněčná DNA (cfDNA).

V raných stádiích onemocnění, kdy nádorové buňky stále aktivně rostou a množí se, je však v krvi velmi málo cfDNA.

„Toto byl velký problém pro včasnou detekci. V krvi prostě není dostatek nádorové DNA,“ řekl Chuan He, PhD, významný profesor chemie a profesor biochemie a molekulární biologie na Chicagské univerzitě.
„To byl pro nás všechny problém s včasnou detekcí kolorektálního karcinomu, a proto jsme se rozhodli místo toho použít RNA.“

Dr. He je hlavním autorem studie „Modifikace bezbuněčné RNA odvozené z mikrobiomu v plazmě rozlišují vzorky kolorektálního karcinomu“, publikované v časopise Nature Biotechnology.

Proč RNA?

RNA je přechodná forma genetického kódu, která kopíruje a provádí instrukce DNA k tvorbě proteinů potřebných buňkami. Testování RNA je dobrým ukazatelem genové aktivity, protože přítomnost RNA znamená, že buňky aktivně pracují a vytvářejí proteiny.

Pro novou studii začali postgraduální studenti Cheng-Wei Ju a Li-Sheng Zhang, bývalý postdoktorand v Heově laboratoři (nyní profesor na Hongkongské univerzitě vědy a technologie), zkoumat možnost použití cirkulující bezbuněčné RNA (cfRNA) místo cfDNA pro diagnostiku a detekci rakoviny.

Studium mikrobiomu

Studie ukázala, že nejenže můžeme měřit modifikace cfRNA z lidských buněk, ale také můžeme detekovat RNA ze střevních mikrobů. V našem trávicím systému koexistují miliardy bakterií a jejich aktivita se mění i v přítomnosti rakoviny.

„Zjistili jsme, že RNA uvolňovaná mikroby se mezi pacienty s rakovinou a zdravými lidmi významně lišila,“ řekl Dr. He.
„Když ve střevě začne růst nádor, sousední mikrobiom se v reakci na zánět reorganizuje, což ovlivňuje okolní mikroby.“

Populace mikrobiomu se obnovuje mnohem rychleji než lidské buňky, přičemž více buněk umírá a uvolňuje fragmenty RNA do krevního oběhu. To znamená, že test, který měří modifikace mikrobiální RNA, by mohl detekovat potenciální nádorovou aktivitu mnohem dříve než testy založené na DNA lidských nádorových buněk.

Výsledky

• Stávající komerční testy, které měří DNA nebo RNA ve stolici, mají v pokročilém stádiu rakoviny přesnost přibližně 90 %, ale v raných stádiích jejich přesnost klesá pod 50 %.

• Nový test založený na modifikacích RNA vykazoval celkovou přesnost téměř 95 %, včetně vysoké přesnosti v nejranějších stádiích rakoviny.

„Toto je poprvé, co byly modifikace RNA použity jako potenciální biomarker rakoviny, a ukázalo se, že je to mnohem spolehlivější a citlivější než měření hladin RNA,“ řekl Dr. He.
„Schopnost detekovat rakovinu v těchto raných stádiích je bezprecedentní.“