Анализ ДНК в крови и моче указал на наличие опухолей мозга

Ежегодно более 260 тысячам пациентов устанавливают диагноз первичных опухолей мозга, то есть таких, которые развились из мозговых тканей. Часто прогнозы для людей неблагоприятные, поскольку сейчас варианты эффективного их лечения ограничены, однако они сильно зависят от того, на какой стадии болезнь была обнаружена и с каким типом опухолей имеет дело врач. Вот только проблема в том, что действенных методов раннего диагностирования опухолей мозга тоже пока мало. Обычно используют визуальные способы диагностирования (например, магнитно-резонансную томографию (МРТ)), которые имеют ограниченную эффективность, и биопсию, которая заключается во взятии образцов мозговых тканей для анализа, достаточно травматичной процедурой. Поэтому сейчас многие ученые работают над разработкой менее инвазивных и высокоэффективных технологий, которые позволят своевременно выявить опухоли мозга. В прошлом месяце японские ученые предложили в своей статье диагностировать рак по анализу мочи, исследуя в ней содержание микроРНК. В новой работе ученые Кембридзького университета описали подобный подход, но акцентированный на анализе внеклеточной ДНК в моче и крови.

Метод основан на исследовании внеклеточной ДНК, содержащейся в биологических жидкостях, и призван сделать диагностирования мозговых опухолей дешевым, простым и одновременно высоко информативным. Результаты работы опубликованы в журнале EMBO Molecular Medicin. Внеклеточным называют фрагменты ДНК, не заключенных в клетках и свободно циркулирующихся в крови и других жидкостях человека. Они происходят из клеток, которые по определенным причинам погибли, в том числе из злокачественных. В норме иммунные клетки человека активно захватывают эти фрагменты, поэтому они поддерживаются на постоянном уровне. Но при онкологических болезнях концентрация внеклеточной ДНК, производной от раковых клеток, возрастает. Поэтому анализ крови на содержание этих фрагментов иногда применяется при диагностике различных типов рака, в частности легких и молочной железы. В случае с раком мозга метод не такой действенный, поскольку через гематоэнцефалический барьер с мозга в кровь попадает небольшое количество молекул. Впрочем, теперь ученые говорят, что разработали чувствительную технологию, которая позволяет выявить и проанализировать даже ytxbcktyye внеклеточную ДНК, происходит из мозговых клеток.

Они привлекли к исследованию восемь человек, в которых на основе МРТ заподозрили опухоли мозга. Для проверки предварительного диагноза пациентам провели биопсию мозговых тканей, а кроме этого отобрали образцы крови, мочи и спинномозговой жидкости. Ученые детально исследовали мутации клеток опухолей, поэтому обнаружили ключевые фрагменты ДНК, на которые нужно обратить внимание при изучении образцов жидкостей пациентов. Так они смогли выявить специфическую для опухолей внеклеточную ДНК в семи из восьми образцов спинномозговой жидкости, десяти из двенадцати образцов плазмы крови и десяти из шестнадцати образцов мочи пациентов с глиомами.

Следующие опыты ученые провели без предварительного изучения клеток опухолей, поэтому не знали, какие именно мутации искать в биологических жидкостях. Это позволило выявить дополнительные признаки, по которым можно диагностировать опухоли. В этом опыте приняли участие 35 пациентов с глиомой, 27 пациентов с незлокачественной мозговой болезнью и 26 здоровых добровольцев. На этот раз ученые секвенировали целые фрагменты внеклеточной ДНК. Выяснилось, что у людей с глиомой фрагменты внеклеточной ДНК имеют большую длину. Поэтому информацию о различиях предоставили для обработки алгоритма машинного обучения. В конце концов он смог самостоятельно отличить на основе особенностей внеклеточной ДНК мочу пациентов, имеющих опухоли.

Ученые отмечают, что над этой идеей еще нужно работать. Однако они надеются, что их опыты лягут в основу разработки простого и дешевого метода диагностирования опухолей мозга с анализами крови и мочи.

Перевод материала nauka.ua