Universellt 10-minuters cancertest i sikte
Forskare har skapat ett experimentellt test som kan upptäcka cancer på mindre än tio minuter. Testet använder en DNA-funktion som verkar vara gemensam för alla typer av cancer och inte förekommer i frisk vävnad.
Ett team vid University of Queensland i Australien har upptäckt att DNA-fragment från cancerceller antar en unik struktur i vatten.
Forskarna avslöjade samma "DNA-signatur" i prover av bröst-, prostata- och tarmcancervävnad samt i lymfom.
Från dessa resultat utvecklade de ett test som kan upptäcka den till synes universella cancer-DNA-signaturen på mindre än 10 minuter.
De visade också att testet var upp till 90 procent korrekt över 200 prover av vävnad och blod.
Högre noggrannhet i ett test innebär att det ger färre falska positiva resultat, vilket är resultat som tyder på att cancer är närvarande när det inte är det.
Journalen Naturkommunikation har nu publicerat en studiepapper om testet och hur forskarna utvecklade det.
”Enkel universell cancermarkör”
Om det skulle visa sig vara effektivt i mänskliga prövningar kan testet markera slutet på en lång sökning efter ett enda diagnostiskt verktyg som fungerar för alla typer av cancer.
"Vi vet verkligen inte ännu", säger seniorstudieförfattaren Matt Trau, som är professor i kemi, "om det är den heliga gralen eller inte för all cancerdiagnostik, men det ser väldigt intressant ut som en otroligt enkel universell markör för cancer . ”
Tekniken bakom testet är "mycket tillgänglig och billig", tillägger han, och det "kräver inte komplicerad labbaserad utrustning som DNA-sekvensering."
Forskarna undersökte DNA som celler kasta när de dör. Detta "cirkulerande fria DNA" finns alltid i vävnader och blod eftersom celler dör och förnyas hela tiden.
Tanken att använda cirkulerande gratis DNA som ett diagnostiskt verktyg för cancer är inte nytt. Forskare har letat efter en cancersignatur i detta DNA ett tag.
Epigenetiska mönster
Istället för att fokusera på själva DNA: t beslutade laget att undersöka mönstret för de bifogade epigenetiska markörerna.
Dessa markörer består av kemiska taggar som kallas metylgrupper. Fästningen av metylgrupper till DNA förändrar uttrycket av gener och slår dem på och av vid vissa tillfällen, till exempel utan att störa deras underliggande DNA.
Celler kan vidarebefordra sina epigenetiska mönster till sina dotterceller när de delar sig.
När de jämförde mönstret av metylmärken, eller ”metylbild”, av cancer-DNA med friska celler, fann teamet att de var väldigt olika.
I metylbildet hos friska celler sprids metyletiketterna ut över hela DNA: t.
I cancerceller hade metyllandskapet emellertid intensiva koncentrationer av metylmärken på vissa specifika platser på DNA, utan någon däremellan.
Cancer har ett universellt metyllandskap
Teamet hittade samma cancermetyllandskap, eller DNA-signatur, i alla typer av bröstcancerceller som de undersökte.
Dessutom hittade de samma unika DNA-signatur i andra typer av cancer, inklusive lymfom, kolorektal cancer och prostatacancer.
"Det verkar vara en allmän funktion för all cancer", kommenterar professor Matt Trau. "Det är en häpnadsväckande upptäckt."
"Nästan alla bitar av cancer-DNA som vi undersökte hade detta mycket förutsägbara mönster."
Prof. Matt Trau
Testet som teamet utvecklade utnyttjar ett annat inslag i den unika DNA-signaturen. I vatten antar renad cancer-DNA distinkta 3D-nanostrukturer på grund av de intensiva klusterna av dess metylmärken. Dessutom fäster nanostrukturerna riktigt bra guld.
Forskarna utformade en analys som använder guldnanopartiklar som omedelbart byter färg när de fäster vid 3D-cancer-DNA-nanostrukturerna.
Prof. Trau säger att det kan hända "i en droppe vätska" och att du kan se färgförändringen med blotta ögat.
Han och hans team har redan skapat en billig och bärbar form av denna teknik som en dag kan vara tillgänglig på mobiltelefoner.
