Дослідники UCLA створили відносно недорогий аналіз крові, який у ранніх випробуваннях показав здатність одночасно шукати ознаки кількох видів раку, різних захворювань печінки та пошкодження окремих органів.
Метод отримав назву MethylScan і працює з фрагментами вільної ДНК, які природно циркулюють у крові.
Щодня в організмі гинуть десятки мільярдів клітин, і частина їхньої ДНК потрапляє у кровотік. Ці короткі фрагменти походять із різних тканин, тому можуть містити інформацію про стан органів. У випадку пухлин до крові також потрапляє ДНК ракових клітин.
Багато існуючих «рідких біопсій» шукають конкретні мутації. Команда UCLA обрала інший підхід — аналіз метилювання ДНК. Це хімічні мітки, які впливають на активність генів. Різні тканини мають характерні профілі метилювання, а під час хвороби ці профілі можуть змінюватися.
Як дослідники прибрали «шум» від нормальних клітин крові
Однією з головних проблем є те, що приблизно 80–90% вільної ДНК у крові походить від звичайних клітин крові. Цей великий фон може приховувати рідкісні фрагменти, пов’язані з ранньою пухлиною або пошкодженим органом.
У MethylScan застосували спеціальні ферменти, які вибірково видаляють значну частину неметильованої ДНК. Додаткова панель збагачує зразок метильованими фрагментами, характерними для твердих органів. Завдяки цьому для аналізу потрібно менше секвенування.
Дослідники оцінюють, що для ефективної глибини секвенування 300× достатньо близько 5 гігабаз даних на зразок. За вартості нижче 4 доларів за гігабазу власне секвенування може коштувати менш як 20 доларів, хоча це не означає таку саму кінцеву ціну клінічного тесту.
Що показало випробування на 1061 людині
MethylScan перевірили на зразках крові 1061 людини. До групи входили пацієнти з раком печінки, легенів, яєчників і шлунка, люди з гепатитом B і C, алкогольним та метаболічно асоційованим захворюванням печінки, пацієнти з доброякісними вузлами в легенях і здорові учасники.
За специфічності 98% тест виявив приблизно 63% випадків раку на всіх стадіях. Для ранніх стадій показник становив близько 55%. У людей із високим ризиком раку печінки метод знаходив майже 80% випадків за специфічності трохи понад 90%.
Профілі метилювання також допомагали визначати тканину походження патологічного сигналу. Це важливо, оскільки після позитивного результату лікарям потрібно розуміти, який орган перевіряти за допомогою візуалізації чи інших діагностичних процедур.
Окремо команда показала, що тест може відрізняти різні форми хвороб печінки. Приблизно 85% пацієнтів із такими станами були правильно класифіковані. Автори наголошують, що для реального скринінгу потрібні значно більші проспективні дослідження.