Tekutá biopsia s analýzou modifikácie RNA detekuje kolorektálny karcinóm v ranom štádiu s 95 % presnosťou

Tekuté biopsie sú testy, ktoré hľadajú príznaky rakoviny pomocou jednoduchého odberu krvi. Na rozdiel od tradičných biopsií, ktoré vyžadujú odobratie kúska tkaniva, tekutá biopsia zvyčajne hľadá mutácie alebo zmeny v modifikáciách fragmentov DNA z rakovinových buniek cirkulujúcich v krvi.

Hoci tekuté biopsie predstavujú sľubný, neinvazívny spôsob detekcie a monitorovania rakoviny v jej priebehu, v skorých štádiách ochorenia nie sú také citlivé a presné.

Vedci z Chicagskej univerzity vyvinuli citlivejší tekutý biopsický test, ktorý na detekciu rakoviny používa RNA namiesto DNA.

Pomocou vzoriek krvi od pacientov s kolorektálnym karcinómom dokázal test odhaliť najskoršie štádiá ochorenia s 95 % presnosťou, čím výrazne prekonal existujúce komerčné neinvazívne testovacie metódy.

Ťažkosti s včasnou diagnostikou

Keď nádorové bunky odumierajú, rozpadajú sa a uvoľňujú kúsky genetického materiálu do krvného obehu. Štandardné tekuté biopsie sa na detekciu rakoviny spoliehajú na túto plávajúcu DNA, nazývanú cirkulujúca bezbunková DNA (cfDNA).

Avšak v počiatočných štádiách ochorenia, keď nádorové bunky stále aktívne rastú a množia sa, je v krvi veľmi málo cfDNA.

„Toto bol hlavný problém pre včasnú detekciu. V krvi jednoducho nie je dostatok nádorovej DNA,“ povedal Chuan He, PhD, významný profesor chémie a profesor biochémie a molekulárnej biológie na Chicagskej univerzite.
„Toto bol problém pre nás všetkých pri včasnej detekcii kolorektálneho karcinómu, a preto sme sa rozhodli použiť namiesto toho RNA.“

Dr. He je hlavným autorom štúdie s názvom „Modifikácie bezbunkovej RNA odvodenej z mikrobiómu v plazme rozlišujú vzorky kolorektálneho karcinómu“, publikovanej v časopise Nature Biotechnology.

Prečo RNA?

RNA je prechodná forma genetického kódu, ktorá kopíruje a vykonáva pokyny DNA na tvorbu proteínov potrebných pre bunky. Testovanie RNA je dobrým indikátorom génovej aktivity, pretože prítomnosť RNA znamená, že bunky aktívne pracujú a vytvárajú proteíny.

Pre novú štúdiu začali postgraduálni študenti Cheng-Wei Ju a Li-Sheng Zhang, bývalý postdoktorand v Heovom laboratóriu (teraz profesor na Hongkonskej univerzite vedy a techniky), skúmať možnosť použitia cirkulujúcej bezbunkovej RNA (cfRNA) namiesto cfDNA na diagnostiku a detekciu rakoviny.

Štúdium mikrobiómu

Štúdia ukázala, že nielenže dokážeme merať modifikácie cfRNA z ľudských buniek, ale dokážeme aj detegovať RNA z črevných mikróbov. V našom tráviacom systéme koexistujú miliardy baktérií a ich aktivita sa mení aj v prítomnosti rakoviny.

„Zistili sme, že RNA uvoľňovaná mikróbmi mala významné rozdiely medzi pacientmi s rakovinou a zdravými ľuďmi,“ povedal Dr. He.
„V čreve, keď nádor začne rásť, susedný mikrobióm sa reorganizuje v reakcii na zápal a to ovplyvňuje okolité mikróby.“

Populácia mikrobiómu sa obnovuje oveľa rýchlejšie ako ľudské bunky, pričom viac buniek umiera a uvoľňuje fragmenty RNA do krvného obehu. To znamená, že test, ktorý meria modifikácie mikrobiálnej RNA, by mohol odhaliť potenciálnu nádorovú aktivitu oveľa skôr ako testy založené na DNA ľudských nádorových buniek.

Výsledky

• Existujúce komerčné testy, ktoré merajú DNA alebo RNA v stolici, sú v neskorých štádiách rakoviny presné približne na 90 %, ale v skorých štádiách ich presnosť klesá pod 50 %.

• Nový test založený na modifikáciách RNA preukázal celkovú presnosť takmer 95 %, vrátane vysokej presnosti v najskorších štádiách rakoviny.

„Toto je prvýkrát, čo sa modifikácie RNA použili ako potenciálny biomarker rakoviny a ukázalo sa, že sú oveľa spoľahlivejšie a citlivejšie ako meranie hladín RNA,“ povedal Dr. He.
„Schopnosť odhaliť rakovinu v týchto skorých štádiách je bezprecedentná.“