Araştırmacılar, kanser hücreleri tarafından üretilen önemli bir proteini tespit edebilen son derece hassas bir kan testi geliştirdiler.

Araştırmacılar, testin kanserin erken teşhisi konusunda ümit verici olduğunu belirtiyor.

Çoğu kanser, dikkat çekmemek ve tedavi edilemeyecek kadar ilerleyinceye kadar hiçbir belirtiye neden olmamakla ölümcül hale gelir. Yumurtalık ve gastroözofageal kanserler, bu sinsi hastalık ilerlemesi açısından en kötü şöhrete sahip olanlar arasındadır ve sıklıkla geç evre tanılara yol açar.

Kapsamı sınırlı, pahalı veya istilacı doku örneklemesine dayanan birçok kanser testinin aksine, yeni yöntem, LINE-1-ORF1p olarak bilinen proteinin varlığını tespit edebilen düşük maliyetli, çoklu kanser dedektörüdür. , iki saatten az bir sürede çok az miktarda kanda.

Rockefeller Üniversitesi Hücresel ve Yapısal Biyoloji Laboratuvarı başkanı Michael P. Rout, "Test, ölümcül kanserler için erken teşhis testi olarak çığır açıcı bir potansiyele sahip" diyor. "Bu tür ultra hassas tespit cihazları, hasta sonuçlarını dönüştürücü yollarla iyileştirmeye hazır."

Kanser biyobelirteçlerini tespit etmek

Kanser biyobelirteçlerinin tespiti genç ve büyüyen bir alandır. Bu tür biyobelirteçlerin sayısı çoktur ancak bunların dezavantajları da olabilir. Bazıları cerrahi biyopsi gerektirir. Diğerleri ise ancak semptomların ortaya çıkmasından sonra uygulanır ve bu da etkili bir müdahale için çok geç olabilir. Çoğu, kişiden kişiye değişkenlik gösteren normal insan proteinleridir ve bu da tek bir değerin yorumlanmasını zorlaştırır. Ve birçoğu belirli bir kanseri hedef alıyor, bu da menzillerini daraltıyor.

Ancak son zamanlarda erken tespit için önemli yeni bir biyobelirteç ortaya çıkmış olabilir. LINE-1 ORF1p olarak bilinen bu protein, yaklaşık on yıl önce araştırmacıların radarına girdi. LINE-1, her insan hücresinde bulunan, kopyala ve yapıştır mekanizmasıyla çoğalan, genomda yeni bir pozisyonda yeni bir kopyayla sonuçlanan virüs benzeri bir element olan bir retrotranspozondur. ORF1p kanserde yüksek düzeyde ürettiği bir proteindir.

LINE-1 araştırmasında uzmanlaşmış bir araştırma doçenti olan ortak yazar John LaCava, "Transpozonlar normalde spermde, yumurtada ve embriyogenez sırasında ifade edilir, bu nedenle transpozonların patobiyolojik olmayan ifadesine sahip olduğunuz bazı durumlar vardır" diyor. "Fakat aksi halde, bu 'sıçrayan genler' genom içinde susturulur, çünkü onların faaliyetleri hücrede stres ve hakaret yaratır."

Çoğu zaman vücut LINE-1'i kontrol altında tutar.

LaCava, "LINE-1'in ifade edilmesini ve ORF1p üretmesini engelleyen mekanizma katmanları var, bu nedenle proteinin varlığını, artık transkriptomu üzerinde kontrolü olmayan sağlıksız bir hücre için bir vekil olarak kullanabiliriz" diyor. "Sağlıklı bir kişinin kan dolaşımında ORF1p'yi bulamazsınız."

Son beş yılda, yemek borusu, kolon, akciğer, meme, prostat, yumurtalıklar, rahim gibi en yaygın ve ölümcül kanserlerin çoğu da dahil olmak üzere, "bu proteinlerin çoğu kanserde yüksek oranda yükseldiği açıkça ortaya çıktı" diyor. pankreas ve baş ve boyun.

Karsinom hücreleri ORF1p'yi hastalığın başlangıcından itibaren ürettiğinden, araştırmacılar uzun süredir ORF1p'yi mümkün olduğu kadar erken tespit etmek için hassas ve doğru bir test arıyorlardı. Kanser yayılma şansına sahip olmadan önce bunu hastalarda tespit etme yeteneği, potansiyel olarak hayat kurtarabilir.

Lamalardan özel nano gövdeler

Rockefeller araştırmacıları, Mass General Brigham, Harvard Üniversitesi'ndeki Wyss Biyolojik İlhamlı Mühendislik Enstitüsü ve Dana-Farber Kanser Enstitüsü'nün önde gelen araştırmacılarıyla birlikte diğer ortak kurumlarla birlikte ORF1p'yi tespit edebilecek hızlı, düşük maliyetli bir tahlil tasarlamak için bir araya geldi. İnsan kanının içeriğinin yarısından fazlasını oluşturan plazma.

Yeni çalışma, Harvard'dan ortak yazar David Walt tarafından geliştirilen, Simoa olarak bilinen tek molekül bazlı bir tespit teknolojisini kullanıyor. Rockefeller ekibi, türetilmiş ve tasarlanmış özel nano gövdelere katkıda bulundu. lama ORF1p proteinini tuzağa düşüren yakalama reaktifleri ve onu tespit edecek hassas problar olarak görev yapar.

LaCava, "Bu reaktifleri, ORF1p'nin kolorektal kanserlerdeki diğer proteinlerle moleküler ilişkilerini yakalama ve tanımlama misyonumuzun bir parçası olarak geliştirdik" diyor. "Çoğu kolorektal kanserin bol miktarda LINE-1 proteinine sahip olduğunu biliyorduk, bu nedenle oluşturdukları etkileşimlerin normal hücre fonksiyonlarını kansere fayda sağlayacak şekilde düzensizleştirebileceğini düşündük. LINE-1 parçacıklarını izole etmek, bu etkileşimlere daha yakından bakmamızı sağladı. Daha sonra Harvard'daki işbirlikçilerimizin biyobelirteç tahlillerini geliştirmek için aynı reaktifleri kullanabileceği ortaya çıktı, biz de bunları paylaştık."

Araştırmacılar, testin yumurtalık, gastroözofageal ve kolorektal kanserler de dahil olmak üzere çeşitli kanser türlerine sahip hastaların kan örneklerinde ORF1p'yi tespit etmede oldukça doğru olduğunu buldu. Hızlı sonuçlar üretmek ve döndürmek 3 dolardan daha az maliyetlidir.

Massachusetts Genel Hastanesi patoloji bölümünden ve dergideki çalışmanın baş yazarı Martin Taylor, "Bu testin kanser türlerinde ne kadar iyi çalıştığını görünce şok olduk" diyor Kanser Keşfi.

Araştırmacılar ayrıca Mass General Brigham Biobank'a kan bağışında bulunan 400-20 yaşları arasındaki 90 sağlıklı insanın plazmasını da analiz etti; ORF1p bunların %97-99'unda tespit edilemedi. Tespit edilebilir ORF1p'ye sahip olan beş kişiden en yüksek seviyeye sahip olan kişinin, altı ay sonra ilerlemiş prostat kanserine sahip olduğu bulundu.

Kanser tedavisine yanıt

Testin bir başka potansiyel kullanımı da hastanın kanser tedavisine nasıl yanıt verdiğini izlemektir. LaCava, eğer bir tedavi etkiliyse hastanın kanındaki ORF1p seviyesinin düşmesi gerektiğini söylüyor. Araştırmanın bir bölümünde araştırmacılar gastroözofageal kanser tedavisi gören 19 hastayı inceledi; Tedaviye yanıt veren 13 kişide ORF1p seviyeleri testin tespit sınırının altına düştü.

LaCava, proteinin izlenmesinin potansiyel olarak rutin sağlık hizmetlerine dahil edilebileceğini söylüyor. "Hayatınızın sağlıklı bir döneminde, bir temel oluşturmak için ORF1p seviyelerinizi ölçtürebilirsiniz. O zaman doktorunuz, sağlık durumunuzdaki bir değişikliğin göstergesi olabilecek ORF1p seviyelerindeki ani yükselişlere karşı dikkatli olacaktır. Orada burada bazı küçük ORF1p dalgalanmaları olsa da, ani bir artış daha derin bir araştırma yapılmasına neden olabilir."

Rout, çalışma sonuçlarının aynı zamanda interaktomik çalışmalar yoluyla üretilen nanocisim reaktiflerinin muazzam potansiyelini de gösterdiğini söylüyor. İnteraktomics, bir hücredeki milyonlarca ayrı bileşenin, özellikle proteinlerin ve nükleik asitlerin dinamik etkileşimlerini anlamaya çalışır. Bu etkileşimler, bilgiyi ileten ve hücresel davranışları kontrol eden makromoleküler kompleksler oluşturur. Bu etkileşimlerdeki patojenik değişiklikler tüm hastalıkların temelini oluşturur.

Rout, "İnteraktomları ortaya çıkarmak ve incelemek için çok daha iyi araçlara ihtiyaç duyuluyor ve bu ihtiyaç henüz karşılanmaya başlandı" diyor. "Bu amaçla, lamadan türetilmiş nanoyapılarımız gibi reaktiflerin geliştirilmesi konusunda diğer kurumlarla sıklıkla işbirliği yapıyoruz. Ortaya çıkan ürünler yalnızca araştırma araçları değil; doktorların elinde muazzam bir potansiyele sahipler.”

Kaynak: orijinal Çalışma