Hvordan identificerer man kræft ud fra DNA?

For at bestemme en persons risiko for at udvikle kræftpatologi udføres en test for onkomarkører. Dette udtryk anvendes om proteiner og peptider, der er typiske for forskellige typer maligne strukturer. Onkomarkører kan optræde i blodet samtidig med dannelsen af de første kræftceller. Men en sådan undersøgelse, som praktiseres i dag, er ikke karakteriseret ved høj følsomhed og universalitet. Mere optimalt kunne være at søge efter DNA fra maligne strukturer, hvilket er mere passende. Men hvordan kan dette gøres?

Lidt tidligere blev der udført et videnskabeligt eksperiment for at opdage kræft ved hjælp af blodprøver: samtidig med malignt DNA blev der søgt efter kræftproteiner. Men for nylig foreslog specialister fra University of Wisconsin i Madison at detektere malignt DNA ikke ved mutation (udskiftning af genetiske bogstaver med andre eller omorganisering af gener), men ved brud i selve DNA-molekylet.

Alle celler, både kræftceller og raske, ødelægges med jævne mellemrum, og deres indre del, sammen med DNA, kommer ind i blodbanen. Store kromosomer begynder at gå i stykker, når de er uden for den beskadigede celle. DNA-brudområderne i raske og kræftceller er dog ikke de samme. En celles DNA er altid polstret med proteiner. Nogle af disse pakker de aflange DNA-strenge i mindre molekylære "pakker" og pakker dem ud, når det er nødvendigt, for at fjerne information fra en del af genomet. Andre proteiner er ansvarlige for at læse data, mens andre reparerer beskadiget DNA osv. Skader på det DNA, der har forladt cellen, afhænger af, i hvilken grad netop disse proteiner er fordelt på den, og genernes aktivitet. Det viser sig, at vi ved hjælp af DNA-partikler kan bestemme, hvilken celle den tilhørte, normal eller kræftcelle. Der er ingen grund til at analysere alle tilgængelige fragmenter: kun slutsegmenterne er tilstrækkelige.

Forskere tog blodprøver fra mere end tusind mennesker - både raske og syge mennesker, inklusive patienter med kræft. Forskerne sammenlignede skaden på ekstracellulært DNA og bekræftede, at de maligne partikler faktisk var forskellige fra dem hos raske mennesker. Derudover tillod mængden af DNA med kræftrelateret skade dem at bestemme, hvilket stadie kræftsvulsten var på. Den nyudviklede metode viste sig at være ret præcis: den opdagede den maligne proces i mere end 90% af tilfældene, hvor onkologi i det indledende stadie blev identificeret hos 87% af patienterne.

Værdien af denne undersøgelse ligger i, at den demonstrerer mulighederne for at opdage den patologiske proces med en tilstrækkelig høj nøjagtighed længe før de første tegn på en kræftsvulst opstår. Derudover hjælper en sådan analyse ofte med at stille en endelig diagnose i komplekse kliniske diagnostiske situationer.

Denne artikel er baseret på materiale rapporteret i Science