Nový rýchly a lacný krvný test odhalí rakovinu skôr, ako sa objavia príznaky

Mnohé druhy rakoviny sa diagnostikujú až po objavení sa príznakov, kedy už môže byť choroba rozšírená a ťažko účinne liečiteľná. Biomarkery sú spôsobom, ako odhaliť rakovinu, ale niektoré z nich sa objavia až vtedy, keď sa rakovina začne prejavovať príznakmi alebo súvisia s konkrétnym typom rakoviny.

V novej štúdii vedci z Rockefellerovej univerzity vyvinuli vysoko citlivý krvný test, ktorý zisťuje kľúčový proteín produkovaný rakovinovými bunkami, ktorý sa ukazuje ako sľubný na včasné odhalenie viacerých druhov rakoviny.

LINE-1 ORF1p je relatívne nový biomarkerový proteín, ktorý si získava pozornosť vedeckého sveta. Long interspersed element-1 (LINE-1) je retrotranspozón, prvok podobný vírusu, ktorý sa nachádza v každej ľudskej bunke a ktorý sa replikuje mechanizmom kopíruj a vlož, čím vzniká nová kópia na novom mieste v genóme. Proteín otvoreného čítacieho rámca 1 (ORF1p) je proteín, ktorý LINE-1 produkuje vo vysokých hladinách pri rakovine, vrátane mnohých najčastejších a najsmrteľnejších druhov rakoviny pažeráka, hrubého čreva, pľúc, prsníka, prostaty, vaječníkov, maternice, pankreasu a hlavy a krku.

„Transpozóny sa normálne exprimujú v spermiách a vajíčkach a počas embryogenézy, takže existujú určité okolnosti, kedy dochádza k nepatobiologickej expresii transpozónov,“ povedal John LaCava, jeden zo spoluautorov štúdie. „Ale inak sú tieto 'skákajúce gény' v genóme umlčané, pretože ich aktivita spôsobuje stres a poruchy v bunke“.

Väčšinu času organizmus drží LINE-1 pod kontrolou. Keď sa však exprimuje a produkuje ORF1p, je to indikátor, že niečo môže byť zle.

„Existujú mechanizmy, ktoré zabraňujú tomu, aby sa LINE-1 exprimoval a produkoval ORF1p, takže prítomnosť tohto proteínu môžeme použiť ako indikátor nezdravej bunky, ktorá už nemá kontrolu nad svojím transkriptómom,“ povedal LaCava. „V krvnom obehu zdravého človeka by ste nemali nájsť ORF1p“.

Je známe, že rakovinové bunky produkujú ORF1p od začiatku ochorenia, takže nájsť spôsob, ako ho presne testovať, by znamenalo zachytiť rakovinu v jej ranom štádiu. Vedci sa pustili do konštrukcie rýchleho a lacného testu na detekciu ORF1p v krvnej plazme.

Keďže ORF1p sa nachádza v koncentráciách hlboko pod detekčnými limitmi bežných klinických laboratórnych metód, výskumníci použili technológiu detekcie na báze jednej molekuly s názvom Simoa, ultracitlivú imunoanalytickú platformu na meranie biomarkerov v malých objemoch séra, plazmy alebo mozgovomiechového moku. Na detekciu a zachytenie proteínu ORF1p sa použili vlastné nanotkaniny odvodené a vytvorené z lám.

„Tieto činidlá sme vyvinuli v rámci našej misie zachytiť a popísať molekulárne asociácie ORF1p s inými proteínmi v kolorektálnom karcinóme,“ povedal LaCava. „Vedeli sme, že väčšina kolorektálnych karcinómov má veľké množstvo proteínov LINE-1, takže sme usúdili, že interakcie, ktoré vytvárajú, by mohli narúšať normálne funkcie buniek spôsobom, ktorý prospieva rakovine. Izolácia častíc LINE-1 nám umožnila bližšie sa pozrieť na tieto interakcie“.

Pomocou novovyvinutého testu vedci skúmali viaceré typy rakoviny a viac ako 400 „zdravých“ kontrolných osôb bez známej rakoviny pri darovaní krvi. Plazmatický ORF1p bol nedetegovateľný približne u 99 % kontrolných osôb, ale z piatich pacientov, u ktorých sa zistila detegovateľná hladina ORF1p, sa u toho s najvyššou hladinou o šesť mesiacov neskôr zistila pokročilá rakovina prostaty. Štyri z ôsmich prípadov rakoviny vaječníkov v štádiu I v súbore boli pozitívne na ORF1p, čo naznačuje, že tento biomarker môže byť indikátorom včasného štádia ochorenia.

Celkovo výskumníci zistili, že test bol veľmi presný pri detekcii ORF1p vo vzorkách krvi pacientov s rakovinou vaječníkov, gastroezofágu a hrubého čreva. Okrem toho test stojí menej ako 3 eurá a jeho výsledky sa získajú za menej ako dve hodiny.

„Boli sme šokovaní tým, ako dobre tento test fungoval pri rôznych typoch rakoviny,“ povedal Martin Taylor, hlavný autor štúdie.

Okrem odhalenia rakoviny sa test môže použiť aj na vyhodnotenie účinnosti liečby rakoviny. Ak je liečba účinná, mala by spôsobiť pokles hladiny ORF1p u pacienta. Vedci skúmali 19 pacientov liečených na rakovinu pažeráka a zistili, že u 13 pacientov, ktorí reagovali na liečbu, klesla hladina ORF1p pod detekčný limit testu.

Výskumníci predpokladajú, že test bude zaradený do bežnej zdravotnej starostlivosti ako systém včasného varovania.

„Počas zdravého obdobia života by ste si mohli nechať zmerať hladinu ORF1p, aby ste si stanovili základnú hodnotu,“ povedal LaCava. „Potom by váš lekár len sledoval, či nedochádza k prudkému nárastu hladiny ORF1p, čo by svedčilo o zmene vášho zdravotného stavu. Aj keď sa tu a tam môžu vyskytnúť menšie výkyvy ORF1p, prudký nárast by bol dôvodom na detailnejšie vyšetrenie“.

Na ďalšie overenie testu a zistenie, či zachytáva aj iné druhy rakoviny ako karcinómy, sú potrebné štúdie s použitím väčších kohort. A ďalší výskum je potrebný na pochopenie, či existuje normálna základná hladina cirkulujúceho ORF1p a aké faktory túto hladinu ovplyvňujú. Štúdia bola nedávno uverejnená v magazíne Cancer Discovery.