Tekuća biopsija s analizom modifikacije RNA otkriva rak debelog crijeva u ranom stadiju s 95%-tnom točnošću

Tekuće biopsije su testovi koji traže znakove raka jednostavnim vađenjem krvi. Za razliku od tradicionalnih biopsija, koje zahtijevaju uklanjanje komadića tkiva, tekuća biopsija obično traži mutacije ili promjene u modifikacijama fragmenata DNK iz stanica raka koje cirkuliraju u krvi.

Iako tekuće biopsije predstavljaju obećavajući, neinvazivan način otkrivanja i praćenja raka kako napreduje, nisu toliko osjetljive i točne u ranim fazama bolesti.

Znanstvenici sa Sveučilišta u Chicagu razvili su osjetljiviji test tekuće biopsije koji koristi RNA umjesto DNK za otkrivanje raka.

Koristeći uzorke krvi pacijenata s rakom debelog crijeva, test je uspio otkriti najranije stadije bolesti s točnošću od 95%, značajno nadmašujući postojeće komercijalne neinvazivne metode testiranja.

Teškoće u ranoj dijagnozi

Kada tumorske stanice umru, one se raspadaju i oslobađaju dijelove genetskog materijala u krvotok. Standardne tekuće biopsije oslanjaju se na ovu plutajuću DNK, nazvanu cirkulirajuća DNK bez stanica (cfDNA), za otkrivanje raka.

Međutim, u ranim fazama bolesti, kada tumorske stanice još uvijek aktivno rastu i množe se, u krvi je vrlo malo cfDNA.

„Ovo je bio veliki problem za rano otkrivanje. Jednostavno nema dovoljno tumorske DNA u krvi“, rekao je Chuan He, doktor znanosti, istaknuti profesor kemije i profesor biokemije i molekularne biologije na Sveučilištu u Chicagu.
„Ovo je bio problem za sve nas u ranom otkrivanju raka debelog crijeva, pa smo odlučili umjesto toga koristiti RNA.“

Dr. He je glavni autor studije "Modifikacije stanične RNA izvedene iz mikrobioma u plazmi razlikuju uzorke kolorektalnog karcinoma", objavljene u časopisu Nature Biotechnology.

Zašto RNK?

RNA je međuoblik genetskog koda koji kopira i provodi upute DNA za stvaranje proteina potrebnih stanicama. Testiranje RNA dobar je pokazatelj aktivnosti gena jer prisutnost RNA znači da stanice aktivno rade i grade proteine.

Za novu studiju, studenti poslijediplomskog studija Cheng-Wei Ju i Li-Sheng Zhang, bivši postdoktorand u Heovom laboratoriju (sada profesor na Sveučilištu znanosti i tehnologije u Hong Kongu), započeli su istraživanje mogućnosti korištenja cirkulirajuće slobodne stanične RNA (cfRNA) umjesto cfDNA za dijagnozu i otkrivanje raka.

Proučavanje mikrobioma

Studija je pokazala da ne samo da možemo mjeriti modifikacije cfRNA iz ljudskih stanica, već i detektirati RNA iz crijevnih mikroba. Milijarde bakterija koegzistiraju s nama u našem probavnom sustavu, a njihova se aktivnost također mijenja u prisutnosti raka.

„Otkrili smo da RNA koju oslobađaju mikrobi ima značajne razlike između pacijenata s rakom i zdravih ljudi“, rekao je dr. He.
„U crijevima, kada tumor počne rasti, susjedni mikrobiom se reorganizira kao odgovor na upalu, a to utječe na okolne mikrobe.“

Populacija mikrobioma obnavlja se mnogo brže od ljudskih stanica, pri čemu više stanica umire i oslobađa fragmente RNA u krvotok. To znači da bi test koji mjeri modifikacije mikrobne RNA mogao otkriti potencijalnu aktivnost tumora mnogo ranije od testova temeljenih na DNA ljudskih tumorskih stanica.

Rezultati

• Postojeći komercijalni testovi koji mjere DNK ili RNK u stolici točni su oko 90% u uznapredovalom stadiju raka, ali njihova točnost pada ispod 50% u ranim fazama.

• Novi test temeljen na modifikacijama RNK pokazao je gotovo 95% točnosti, uključujući visoku točnost u najranijim fazama raka.

„Ovo je prvi put da su modifikacije RNA korištene kao potencijalni biomarker za rak, a pokazalo se da je to puno pouzdanije i osjetljivije od mjerenja razine RNA“, rekao je dr. He.
„Sposobnost otkrivanja raka u ovim ranim fazama je neviđena.“