DNA มะเร็งผูกกับทอง ที่อาจนำไปสู่การตรวจเลือดมะเร็งใหม่

นักวิจัยได้ค้นพบความแตกต่างที่น่าสงสัยระหว่าง DNA จากเซลล์มะเร็งและจากเซลล์ที่มีสุขภาพดีและการค้นพบนี้อาจนำไปสู่การตรวจเลือดครั้งใหม่สำหรับโรคมะเร็ง

ความแตกต่าง? DNA ของมะเร็งมีความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดกับทองคำมาก คุณสมบัตินี้ดูเหมือนจะเป็นเรื่องปกติของ DNA มะเร็งโดยทั่วไปไม่ว่าจะเป็นมะเร็งชนิดใดก็ตามนักวิจัยกล่าว

นักวิจัยได้ออกแบบการทดสอบใหม่ที่ใช้อนุภาคนาโนทองคำเพื่อตรวจหามะเร็ง อนุภาคทองคำเปลี่ยนสีขึ้นอยู่กับว่ามี DNA ของมะเร็งอยู่หรือไม่ ผลที่ได้คือการทดสอบที่ง่ายและรวดเร็วที่สามารถตรวจจับมะเร็งในเวลาเพียง 10 นาทีตามการศึกษาตีพิมพ์ในวันนี้ (4 ธันวาคม.) ในวารสาร Nature Communications

“ คุณสามารถตรวจจับได้ด้วยตา - มันง่ายอย่างที่คิด” Matt Trau ผู้เขียนอาวุโสและหัวหน้ากลุ่มอาวุโสที่สถาบันการศึกษาด้านชีววิศวกรรมชีวภาพและนาโนเทคโนโลยีของมหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์กล่าวในแถลงการณ์

อย่างไรก็ตามงานนี้เป็นงานเบื้องต้นและจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมก่อนที่การทดสอบนี้จะเป็นประโยชน์สำหรับผู้ป่วย

DNA มะเร็ง "methylscape"

การศึกษาใหม่มุ่งเน้นไปที่ "epigenome" หรือการดัดแปลงทางเคมีของ DNA ที่เปลี่ยนยีน "เป็น" หรือ "ปิด" การดัดแปลงเหล่านี้ไม่ได้เปลี่ยนลำดับ DNA แต่ส่งผลต่อวิธีที่เซลล์ "อ่าน" ของยีน ตัวอย่างหนึ่งของการเปลี่ยนแปลง epigenetic คือ DNA methylation การเพิ่มกลุ่ม methyl หรือ "ฝาครอบสารเคมี" เพื่อเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุล DNA การดัดแปลงนี้จะป้องกันไม่ให้ยีนบางแสดงออก

การวิจัยก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่ารูปแบบของ DNA methylation ในเซลล์มะเร็งนั้นแตกต่างจากในเซลล์ที่มีสุขภาพดี โดยเฉพาะ DNA มะเร็งมีกลุ่มของกลุ่มเมธิล ณ ตำแหน่งเฉพาะและแทบจะไม่มีเมทิลเลชั่นอื่น ๆ ในขณะที่กลุ่มเมธิลของ DNA ปกติจะแพร่กระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งจีโนมทั้งหมด นักวิจัยเรียกว่ารูปแบบเมทิลเลชั่นนี้ว่า "ภูมิทัศน์เมทิลเลชัน" หรือ "เมธิลสเคป"

และถึงแม้ว่า "methylscape" นี้สามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพสำหรับโรคมะเร็งนักวิจัยไม่ได้มีวิธีที่ดีในการตรวจสอบ

ดังนั้นแทนที่จะมุ่งเน้นไปที่เมทิลเลชั่นตัวเองนักวิจัยในการศึกษาใหม่ดูว่าเมทิลเลชั่นทำอะไรกับโครงสร้างโดยรวมและคุณสมบัติทางเคมีของ DNA มะเร็ง

นักวิจัยพบว่าเมทิลสโคปของ DNA ของมะเร็งทำให้ชิ้นส่วนของ DNA สามารถพับเป็น "โครงสร้างนาโน" 3 มิติที่มีความสัมพันธ์กับทองคำได้ ในทางตรงกันข้าม DNA ปกติจะพับในลักษณะที่แตกต่างกันเล็กน้อยซึ่งไม่ส่งผลให้เกิดความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งกับทองคำนักวิจัยกล่าว

ดังนั้นนักวิจัยจึงพัฒนาการทดสอบที่ใช้ความสามารถของ DNA มะเร็งในการเกาะติดกับทองคำ ถ้า DNA ของมะเร็งอยู่ในระดับนาโนอนุภาคทองจะเปลี่ยนเป็นสีที่แตกต่างจาก DNA ของมะเร็งที่ไม่มีอยู่ การทดสอบสามารถใช้ "การไหลเวียนของดีเอ็นเออิสระ" หรือดีเอ็นเอที่ปล่อยออกสู่เลือดจากโรคมะเร็งหรือเซลล์ที่มีสุขภาพดี

นักวิจัยได้ทดสอบเทคโนโลยีของพวกเขาในตัวอย่างประมาณ 200 ตัวอย่างจากผู้ป่วยโรคมะเร็งและคนที่มีสุขภาพพบว่าการทดสอบนั้นแม่นยำถึง 90 เปอร์เซ็นต์ในการตรวจหามะเร็ง

การทดสอบโรคมะเร็งใหม่?

ดร. เจฟฟรีย์เวเบอร์รองผู้อำนวยการศูนย์มะเร็ง Perlmutter ของ Langone Health ในมหาวิทยาลัยนิวยอร์กเรียกว่าการศึกษาใหม่ "วิทยาศาสตร์อันยิ่งใหญ่" และปรบมือความคิดในการมองหาวิธีการตรวจหา methylscape DNA มะเร็ง อย่างไรก็ตาม Weber ผู้ไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษากล่าวว่างานนี้เป็นเพียงแค่จุดเริ่มต้นเท่านั้น เขาเสริมว่าจำเป็นต้องมีการศึกษาขนาดใหญ่เพื่อประเมินความถูกต้องของการทดสอบรวมถึงว่ามันจะมีประโยชน์สำหรับผู้ป่วยหรือไม่เมื่อเทียบกับการทดสอบที่มีอยู่

“ มันจะเป็นงานจำนวนมากที่จะทำให้สิ่งนี้เป็นของจริงและมีประโยชน์ทางการแพทย์” เวเบอร์บอกกับวิทยาศาสตร์ชีวภาพ

จอยซ์โอห์มรองศาสตราจารย์ด้านเนื้องอกวิทยาที่ศูนย์มะเร็งคอมเพล็กซ์รอสเวลพาร์คในบัฟฟาโลนิวยอร์กเห็นด้วยว่างานนี้เป็น“ ความก้าวหน้าที่มีศักยภาพที่น่าตื่นเต้น” ในการมองหาไบโอมาร์คเกอร์ทั่วไปสำหรับโรคมะเร็ง แต่เธอเสริมว่าการศึกษานี้เป็น "พิสูจน์หลักอย่างมากในตอนนี้"

ปัจจุบันการทดสอบตรวจพบเฉพาะการปรากฏตัวของโรคมะเร็งไม่ใช่ประเภทของโรคมะเร็ง นอกจากนี้ยังไม่มีความชัดเจนว่าระดับของ DNA มะเร็งในระดับสูงนั้นจำเป็นต้องมีเพื่อให้การทดสอบทำงานซึ่งจะส่งผลต่อระยะเวลาของโรคที่จะใช้ในการทดสอบ

ในรูปแบบปัจจุบันการทดสอบจะมีผลบังคับใช้น้อยลงในการทดสอบแบบคัดกรองเนื่องจากไม่สามารถตรวจจับชนิดของมะเร็งได้โอห์มกล่าวว่า Live Science แต่ถ้าหากมีการพัฒนาเทคนิคต่อไปอาจเป็นแอพพลิเคชั่นที่มีศักยภาพมากที่สุดในทันทีคือการตรวจสอบผู้ป่วยโรคมะเร็งที่มีอยู่เพื่อดูการเกิดซ้ำของโรค

นักวิจัยยอมรับว่าการทดสอบของพวกเขาต้องการการศึกษาเพิ่มเติม "แต่มันดูน่าสนใจจริง ๆ ว่าเป็น 'เครื่องหมายสากล' ของมะเร็งที่ง่ายอย่างไม่น่าเชื่อ" ทรูกล่าวในแถลงการณ์ นอกจากนี้ยังน่าสนใจ "เป็นเทคโนโลยีที่เข้าถึงได้ง่ายและราคาไม่แพงซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการที่ซับซ้อนเช่นการหาลำดับดีเอ็นเอ" เขากล่าว