АТЛАНТА - Рак - понад сто різних захворювань, які ховаються під одним іменем. Ось чому, як не існує одного універсального способу лікування раку, не існує і одного універсального способу його виявлення.
Але це не означає, що вчені не намагаються: Якщо дослідники зможуть знайти унікальний підпис або "біомаркер" раку - це означає характеристику, що всі ракові клітини діляться, але здорові клітини цього не мають - вони, можливо, зможуть створити простий тест на виявити це.
Одним унікальним біомаркером раку може бути ДНК.
Звичайно, ДНК - це не те, що є унікальним для ракових клітин - кожна клітина в організмі має її. Але за даними команди дослідників з Австралії, ДНК раку набуває іншу структуру, ніж здорова ДНК, і це те, на що вчені можуть орієнтуватися.
Це була передумова доповіді, яку команда опублікувала в грудні минулого року в Nature Communications. Вони виявили, що завдяки своїй унікальній формі ДНК із ракових клітин щільно зв’язується з наночастинками золота, тоді як ДНК із здорових клітин - не.
Метт Трау, професор Австралійського інституту біоінженерії та нанотехнологій університету Квінсленду та старший автор газети Nature, обговорював ці результати на презентації 31 березня тут на щорічному засіданні Американської асоціації досліджень раку (AACR).
Щоб проілюструвати, як ДНК раку діяв по-різному, Трау тримав якусь "ДНК" - одну з іграшок своєї дочки, довгий барвистий потяг з маленьких пластикових шматочків, пов'язаних між собою. Ось як би виглядала ДНК, як тільки ви виймете її з клітин людей, очистите її і почнете досліджувати її в лабораторії, сказав Трау.
Але це не так, як виглядає ДНК, коли вона циркулює навколо в крові людей. Щоб проілюструвати це, Трау розсипав іграшку.
Цей вузлуватий клубок ДНК, який розпадається інакше, коли надходить з ракових клітин, ніж коли надходить із нормальних клітин, тепер є мішенню для ракових тестів команди.
У грудневому дослідженні дослідники зазначили, що їм вдалося досягти 90-відсоткової точності виявлення раку - принаймні тих типів раку, які вони тестували - за 10 хвилин, використовуючи золоті наночастинки. Це означає, що тест успішно виявив рак у 90 відсотках використовуваних зразків (усі вони містили ракову ДНК).
Роберт Ковельман, старший директор Biotech Dynamics, заснованої в Сан-Дієго біотехнологічної компанії, який не брав участь у дослідженні, але брав участь у бесіді, сказав, що описана Трау технологія "дуже захоплююча ... і вона, безумовно, має потенціал".
Однак, "я думаю, що це ще в перші дні ... в кінцевому рахунку, це питання, як буде застосовуватися", - сказав Ковельман в Live Science.
Ключовим показником для універсального тесту на біомаркер буде те, що він може виявити рак на його ранніх стадіях, перш ніж симптоми почнуться, додав Ковельман. Трау та його команда ще не перевірили свій підхід до виявлення найбільш ранніх стадій раку, коли в крові не буде циркулювати багато ракової ДНК.
Рідкісне виявлення раку
Тести, які виявляють рак на ранніх стадіях, вже існують, звичайно - є скринінг на поширені ракові захворювання, такі як колоректальний та рак молочної залози.
"Складність полягає в тому, що це рідкісний рак. Ви ніколи не збираєтеся проводити скринінг населення, тому що це просто неекономічно", - сказала Війв Хоуелл, доцент університету медицини в школі Сіднея, який не входив до складу Трау дослідження.
А тут є ракові захворювання, які просто важко виявити.
Візьмемо, наприклад, рак мозку. Єдине, що можна зробити для виявлення цього раку - це стежити за симптомами або взяти МРТ, що дуже дорого і не те, що можна було б зробити в якості скринінгу, сказав Гоуелл Live Science.
Оскільки мозок захищений гематоенцефалічним бар'єром, який запобігає надходженню більшості сполук у крові до мозку або виходу з нього, ДНК раку рідко виводить мозок у кров, сказав Гоуелл. Це означає, що виявити рак мозку було б дуже важко за допомогою аналізу крові.
Трау та його група перевірили свою методологію щодо різних видів раку, але жоден з них не був особливо «рідкісним» раком або тим, кого важко виявити в першу чергу. Хоуелл сказала, що не впевнена, чи вдасться їх метод при таких ракових захворюваннях.
Але, "якщо ви зможете виявити щось на ранніх стадіях через щось неспецифічне, що не дискримінує рідкісні форми раку, такі як рак мозку, рак підшлункової залози та рак яєчників ... тоді це буде дивовижно", - додала вона.
Ранні дні
Команда Трау працює над декількома іншими потенційними біомаркерами раку, такими як ті, хто бере участь у різних білкових шляхах. Причина в тому, що "жоден маркер не є ідеальним", - сказав Трау. "Ви отримуєте багато удару за свій долар, якщо використовуєте кілька маркерів, щоб пом'якшити його потенційні недоліки."
Інші лабораторії по всьому світу також отримують тріщину в цьому.
Ширан Шапіра та доктор Надір Арбер, дослідники університету Тель-Авів в Ізраїлі, які не були частиною дослідження Трау, працюють над тим, щоб розробити аналіз крові, який міг би виявити кілька типів раку на основі відмінностей білків, виявлених на поверхні ракової клітини.
Арбер сказав Live Science, що перед досягненням справді універсального біомаркера потрібно пройти довгий шлях. Слід враховувати багато факторів, наприклад, як виглядають ці ракові клітини у різних статях та вікових групах або навіть після прийому ліків, сказав він.
Під час розмови Арбер також поставив питання про запалення: Оскільки деякі із шляхів, що призводять до раку, також беруть участь у запаленні, як ви знаєте, що інструмент може точно розрізнити це?
Інші піднімають питання про вік: Деякі структурні зміни здорової ДНК, які відбуваються з віком, можуть виглядати подібними до того, що відбувається з ДНК раку.
Трау розповів Live Science, що команда перевірила наслідки старіння у своїх дослідженнях. Хоча є кілька сигналів, що надходять від процесу старіння, приблизно 90 відсотків, здається, надходять від ракового процесу, сказав він. Щодо запалення, "я підозрюю, що це, мабуть, не буде проблемою", - сказав він. "Якби це був сигнал про запалення, то він би збив нашу точність набагато раніше".
Але це все, що він хоче ретельно перевірити, додав він. "Це ще ранні дні".
