A teszt, ami percek alatt megmondja, ki rákos

2018.12.04. 18:50

Gyors és egyszerű teszt hozhatja el a rákdiagnosztika forradalmát. A technika egyszerű vérmintából vagy szövetbiopsziából mindössze 10 perc leforgása alatt mutatja ki, vannak-e rákos sejtek szervezetünkben vagy sem. A módszerről az azt kidolgozó kutatócsoport egyik tagját kérdeztük.

Csapatunk valamennyi tagja rendkívül eltökélten harcolt azért, hogy javítsunk a daganatos betegségekben szenvedők túlélési esélyein – nyilatkozta az Origónak Matt Trau professzor, a Queensland-i Egyetem munkatársa, aki részt vett az eljárás kifejlesztésében.

A rák a legkomplikáltabb, legváltozatosabb betegségek közé tartozik, kimutatása tehát nem egyszerű feladat. Bonyolultsága abban rejlik, hogy mostanáig nem igen tudtak olyan egyszerű jellegzetességet találni, ami alapvetően megkülönbözteti a daganatsejtet az egészségestől. Létezik ugyanakkor egy extrém kicsi, alig nanoméretű szerkezetkülönbség a sejtek DNS-ei között, amik leleplezik a szervezetben rejtőzködő rettegett kórt.

A szokatlan DNS-struktúra az eddigi eredmények alapján valamennyi ráktípusra jellemző lehet. A kutatók mell-, prosztata, vastagbélrákos, valamint limfómás pácienseket is vizsgáltak, mindegyiküknél kimutatták a keresett speciális molekuláris mintázatot.

Egy ráksejt számítógépes illusztrációjaForrás: Science Photo Library/KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Kateryna Kon/Science Photo Libra

A metilcsoportok rendellenes tömörülése elárulja a ráksejteket

A módszer kulcsát a DNS által hordozott génekhez kapcsolódó apró molekulák, a metilcsoportok, egészen pontosan azok metilációs szintje és mintázata jelenti. A metilcsoportok (-CH3) szabályozzák a sejtek génjeinek ki- és bekapcsolódását, valamint kontrollálják a génkifejeződés (génexpresszió) mértékét..

Egészséges embereknél a metilcsoportok a sejtek genomjában egyenletesen oszlanak el. A ráksejteknél azonban más a helyzet, ott ezek az esszenciális molekulák specifikus helyeken csoportosulnak, hatalmas klaszterekké állva össze. E tömörülés szerencsére egyszerű eszközökkel észlelhető.

A DNS bizonyos helyeihez kapcsolódó metilcsoportok megléte vagy hiánya befolyásolhatja a génkifejeződéstForrás: NSP / Science Photo Library

Egyszerű módszer, melynek eredményét még a mobilra is fel lehet tölteni

Miután a ráksejtek elpusztultak, örökítőanyaguk a vérplazmába kerül, amiket aztán ki lehetett „halászni” a mintákból. A szakértőknek sikerült megfigyelnie, hogy a hatalmas metilcsoport-halmazokat egy különleges oldatba helyezve a DNS-töredékek egyedi, háromdimenziós nanoszerkezetekbe rendeződtek. Ezeket szilárd felülethez, jelen esetben aranyhoz kötötték és azt találták, hogy - mivel a normál szerkezetű DNS-hez viszonyítva jóval erősebben kötődtek - a nemesfém szemcséinek színe azonnal megváltozott, jelezve, hogy a tumor DNS-ére jellemző molekulák jelen vannak a szervezetben.

Ez az egész egy nagyon egyszerű folyamat, és a legjobb, hogy szabad szemmel, vagy szimplább, akár hordozható felszereléssel is detektálni lehet, ráadásul az eredmények hétköznapi mobiltelefonokra is feltölthetők – ecsetelte a technika nagyszerűségét Trau.

A metódust több mint száz vér- és szövetmintán tesztelték, közülük 72 rosszindulatú daganattal küzdő rákbeteg, 31 pedig egészséges emberből származott. Egészen lenyűgöző, 90 százalékos pontossággal sikerült meghatározni, kiben találhatóak meg daganatsejtek.

Mindez költséghatékony, hiszen jóval olcsóbb, mintha az egész genetikai állományt szekvenálnánk – mondta Trau.

IllusztrációForrás: BSIP/ASTIER / BSIP/Astier

A rákdiagnosztika szent grálja vagy csak az első lépés?

Természetesen jelen pillanatban még nem lehet egyértelműen kijelenteni, hogy megtalálták-e a rákdiagnosztika szent grálját, az azonban bizonyossá vált, hogy a tumoros megbetegedéseknek létezik egy univerzális jellemzője, ami szerényebb eszközökkel ugyancsak kimutatható.

A legnagyobb probléma jelenleg az, hogy bár a ráksejtek észrevehetővé váltak, az orvosok nem képesek még megállapítani belőlük, a beteg milyen ráktípustól szenved, és éppen milyen stádiumban van.

„Mindehhez további markerek (jelzőmolekulák – a szerk.) kimutatására vagy kiegészítő tesztekre lenne szükség – ez viszont nem témája a jelenlegi tanulmányunknak” – fejtette ki Trau.

Az új rákdiagnosztikai módszer még nem elérhető a szélesebb közönség számára; először szigorú klinikai próbákon kell átmennie, hivatalosan csak ezt követően kezdődhet meg az engedélyeztetési procedúra.

A publikáció a Nature Communications című nagy presztízsű tudományos folyóirat legfrissebb számában jelent meg.