Cercetătorii de la Stanford Medicine au creat un test sanguin cu sensibilitate ridicată, care s-a dovedit performant în detectarea precoce a cancerului în diverse stadii. Testul poate monitoriza modul în care cancerul evită tratamentul şi poate identifica leziuni ale organelor cauzate şi de alte afecţiuni non-oncologice. Această metodă ar putea fi de mare ajutor pentru medicina personalizată, precum şi pentru detectarea şi urmărirea eficientă a unui spectru larg de boli.
Noul test avansat de sânge detectează cancerul şi deteriorarea organelor prin analiza fragmentelor rare de ARN care circulă în sânge după ce sunt eliberate din celule aflate pe moarte. Aceste fragmente de ARN provin din diverse ţesuturi şi organe, inclusiv din tumori canceroase, şi oferă o imagine de ansamblu a activităţii biologice din corp.
Biopsia lichidă analizează aceste fragmente foarte mici de ARN mesager (ARNm) din sânge şi poate urmări modul în care organismul devine rezistent la tratament (fără ca celulele să sufere mutaţii genetice) şi poate identifica modificările patologice ale organelor provocate şi de alte boli.
Testul combină metode moleculare şi de analiză computaţională pentru a înlătura ARN-ul în cantitate mare provenit din trombocite, ceea ce îl face eficient atât pe probe de sânge proaspete, cât şi pe cele stocate anterior, deschizând noi perspective în îngrijirea personalizată a pacienţilor cu cancer şi în supravegherea unor afecţiuni variate, potrivit autorilor.
„Această metodologie permite aplicarea testului inclusiv pe probe biologice deja existente, cum ar fi cele colectate în cadrul unor studii clinice finalizate, facilitând identificarea unor semnături moleculare care pot oferi indicii asupra răspunsului la tratament”, a declarat dr. Maximilian Diehn, coautor principal al studiului, profesor de radioterapie oncologică la Stanford Medicine, citat într-un comunicat.
Prin valorificarea acestor mostre arhivate, cercetătorii pot accelera procesul de descoperire a biomarkerilor relevanţi, care ulterior pot fi utilizaţi în timp real pentru ghidarea tratamentului pacienţilor.
Pe parcursul a şase ani, echipa de cercetare a dezvoltat noi tehnici pentru izolarea şi examinarea acestui ARNm. Eforturile cercetătorilor au dus la dezvoltarea unui instrument puternic care, pe lângă detectarea cancerului în diferite stadii, poate urmări şi rezistenţa la tratament şi evalua gradul de afectare a ţesuturilor sănătoase.
„Aşa cum arheologii pot învăţa despre societăţi antice studiind resturile pe care le-au lăsat în urmă, noi putem învăţa multe despre ceea ce se întâmplă în celulele unui pacient analizând moleculele degradate de ARN eliminate prin sânge”, a explicat prof. Diehn.
Un articol care descrie metoda şi aplicaţiile testului de sânge pe bază de ARN liber a fost publicat în revista Nature, pe 16 aprilie.
Detectarea cancerelor şi a rezistenţei la tratament
Concentraţia de ARN liber circulant în sânge este redusă, iar majoritatea – aproximativ 95% – este constituită din ARN ribozomal, implicat în formarea structurilor celulare responsabile de sinteza proteinelor.
Noul test se concentrează însă pe analiza ARN-ului mesager (ARNm), care constituie sub 5% din ARN-ul total liber, dar care oferă informaţii esenţiale despre activitatea genică, indicând ce gene sunt transcrise şi traduse în proteine.
Cercetătorii şi-au restrâns analiza expresiei genice la un grup de aproximativ 5.000 de gene care nu sunt exprimate în mod normal în sângele persoanelor sănătoase.
Concentrarea pe aceste gene rare a crescut de peste 50 de ori capacitatea testului de a identifica corect cancerul. Testul a detectat ARN de cancer pulmonar la 73% dintre pacienţii cu această malignitate, inclusiv în stadii incipiente.
Analiza acestor gene rare permite cercetătorilor să se concentreze pe subsetul cel mai relevant de ARN pentru detecţia bolii.
Identificarea ARN-ului mesager liber în circulaţia sanguină permite monitorizarea unor afecţiuni care nu sunt determinate de mutaţii genetice, ceea ce diferenţiază această metodă de majoritatea testelor bazate pe analiza ADN-ului.
Această abordare este deosebit de relevantă în contextul detectării anumitor tipuri de rezistenţă la tratamentele oncologice, care apar prin mecanisme funcţionale sau epigenetice, spun autorii.
„Din păcate, o parte semnificativă din pacienţii noştri care primesc tratament oncologic ajung să dezvolte rezistenţă la terapie, iar această rezistenţă nu implică întotdeauna modificări genetice, ci mai degrabă adaptări ale comportamentului celular sau ale aspectului celular la microscop”, a completat dr. Ash Alizadeh, profesor de medicină, oncologie şi hematologie, care a coordonat studiul.
Abordarea non-invazivă are potenţialul de a înlocui biopsiile chirurgicale şi de a identifica aceste tipuri de rezistenţă mai devreme, înainte ca boala să fie vizibilă pe investigaţii imagistice sau să apară simptome clinice, oferind astfel o oportunitate mai rapidă de a schimba tratamentul şi de a îmbunătăţi prognosticul.
Testul a evidenţiat niveluri crescute de ARN pulmonar normal în probele de sânge ale pacienţilor intubaţi şi ventilaţi mecanic pentru tratamentul sindromului de detresă respiratorie acută (SDRA), o afecţiune inflamatorie severă caracterizată prin leziuni pulmonare extinse şi moarte celulară.
ARN-ul pulmonar normal reprezintă fragmente de ARNm eliberate de celulele sănătoase ale plămânului în urma degradării acestora, reflectând astfel activitatea şi integritatea ţesutului pulmonar.
Totodată, cantitatea acestor fragmente detectate în sângele pacienţilor cu Covid-19 s-a corelat cu severitatea bolii, sugerând că măsurarea ARN-ului pulmonar normal ar putea fi un indicator util al afectării plămânilor.
De asemenea, cercetătorii au identificat astfel de fragmente şi în sângele fumătorilor aparent sănătoşi, ceea ce sugerează prezenţa unor leziuni subclinice sau microscopice la nivelul plămânilor, cauzate de fumat.
