Cele mai multe tipuri de cancer devin mortale prin faptul că sunt discrete, fără a provoca simptome până când sunt prea avansate pentru a fi tratate. Cancerele ovarian și gastroesofagian se numără printre cele mai cunoscute pentru această evoluție vicleană a bolii, care duce adesea la diagnostice în stadii târzii.
Acum, o echipă internațională de cercetători, de la Laboratorul de biologie celulară și structurală al Universității Rockefeller, din New York, a dezvoltat un test de sânge foarte sensibil care poate detecta o proteină cheie produsă de celulele canceroase și care se arată promițător pentru depistarea timpurie a bolii.
Rezultatele studiului au fost publicate recent în revista Cancer Discovery.
Spre deosebire de multe teste de depistare a cancerului, care au un domeniu de aplicare limitat, sunt costisitoare sau se bazează pe prelevarea invazivă de țesuturi, această nouă metodă este un detector de mai multe tipuri de cancer, cu costuri reduse, care poate detecta prezența proteinei revelatoare, cunoscută sub numele de LINE-1-ORF1p, într-o cantitate mică de sânge în mai puțin de două ore.
„Are un potențial revoluționar ca test de diagnosticare timpurie a cancerelor letale”, spune Michael P. Rout, șeful laboratorului Rockefeller.
Aceste tipuri de instrumente de detecție ultrasensibile sunt pregătite să îmbunătățească rezultatele pacienților în moduri transformatoare, a adăugat cercetătorul american.
Copiere și lipire genetică
Detectarea biomarkerilor de cancer este un domeniu tânăr și în creștere.
Există un număr de astfel de biomarkeri, dar aceștia pot veni cu dezavantaje. Unii necesită biopsii chirurgicale. Alții sunt utilizați doar după apariția simptomelor, ceea ce poate fi prea târziu pentru o intervenție eficientă.
Majoritatea sunt proteine umane normale care prezintă variabilitate de la o persoană la alta, ceea ce face ca o singură valoare să fie greu de interpretat.
Și multe dintre ele sunt direcționate către un anumit tip de cancer, ceea ce le restrânge aria de acoperire.
Dar, recent, este posibil să fi apărut un nou biomarker important pentru detectarea precoce a cancerului.
Această proteină, cunoscută sub numele de LINE-1 ORF1p, a intrat pe radarul cercetătorilor în urmă cu aproximativ un deceniu.
LINE-1 este un retrotranspozon, un element asemănător unui virus prezent în fiecare celulă umană care se replică printr-un mecanism de copiere și lipire, rezultând o nouă copie într-o nouă poziție în genom.
ORF1p este o proteină pe care o produce la niveluri ridicate în cancer.
„Transpozonii sunt exprimați în mod normal în spermă și în ovul și în timpul embriogenezei, astfel încât există unele circumstanțe în care avem o expresie nepatologică a transpozonilor”, explică profesorul de cercetare de la Rockefeller, John LaCava, coautor al lucrării, care este specializat în cercetarea LINE-1.
„În rest, aceste ‘gene săritoare’ sunt reduse la tăcere în cadrul genomului, deoarece activitatea lor creează stres și leziuni în celulă”.
De cele mai multe ori, organismul ține LINE-1 sub control.
„Există straturi de mecanisme care împiedică LINE-1 să fie exprimată și să producă ORF1p, astfel încât putem folosi prezența proteinei ca indicator al unei celule nesănătoase care nu mai are control asupra transcriptomului său”, notează prof. LaCava.
„Nu ar trebui să găsim ORF1p în fluxul sanguin al unei persoane sănătoase”.
În ultimii cinci ani, adaugă el, „a devenit foarte clar că aceste proteine devin foarte ridicate în majoritatea cancerelor”, inclusiv în multe dintre cele mai frecvente și letale cancere cum sunt cele de esofag, colon, plămâni, sân, prostată, ovare, uter, pancreas și cancere ale capului și gâtului.
Întrucât celulele canceroase produc ORF1p încă de la debutul bolii, cercetătorii au căutat de mult timp un test sensibil și precis pentru a detecta ORF1p cât mai devreme posibil.
Capacitatea de a-l depista la pacienți înainte ca un cancer să aibă șansa de a se răspândi ar putea salva vieți.
Test ultrasensibil
Echipa de la Rockefeller a colaborat cu cercetători de la Spitalul Mass General Brigham, Institutul Wyss pentru inginerie de inspirație biologică de la Universitatea Harvard și Institutul de Cancer Dana-Farber, împreună cu alte instituții partenere, pentru a concepe un test rapid și cu costuri reduse capabil să detecteze ORF1p în plasmă, care reprezintă mai mult de jumătate din conținutul sângelui uman.
Noul studiu utilizează o tehnologie de detecție bazată pe o singură moleculă, cunoscută sub numele de Simoa, care a fost dezvoltată de coautorul David Walt, de la Harvard.
Echipa de la Rockefeller a contribuit cu nanocorpi (un fragment de anticorp) personalizați derivați și proiectați de la lame pentru a acționa ca reactivi de captare care prind în capcană proteina ORF1p și ca sonde sensibile pentru a o detecta.
„Am dezvoltat acești reactivi ca parte a misiunii noastre de a capta și descrie asocierile moleculare ale ORF1p cu alte proteine în cancerele colorectale”, spune prof. LaCava.
Echipa avea cunoștințe despre faptul că, majoritatea cancerelor colorectale au o abundență de proteine LINE-1, așa că s-a gândit că interacțiunile pe care acestea le formează ar putea deregla funcțiile normale ale celulelor în moduri benefice pentru cancer.
Izolarea particulelor LINE-1 le-a permis să analizeze mai îndeaproape aceste interacțiuni.
Ulterior, ei au colaborat cu cercetători de la Harvard care au utilizat aceiași reactivi pentru testul de biomarker în curs de dezvoltare.
Cercetătorii au constatat că testul a fost foarte precis în detectarea ORF1p în probele de sânge ale pacienților cu o varietate de cancere, inclusiv cancer ovarian, gastroesofagian și colorectal.
Producerea acestuia costă mai puțin de 3 dolari și oferă rezultate rapide.
„Am fost șocați de cât de bine a funcționat acest test în toate tipurile de cancer”, spune autorul principal Martin Taylor, de la departamentul de patologie al Spitalului General din Massachusetts.
Cercetătorii au analizat, de asemenea, plasma a 400 de persoane sănătoase cu vârste cuprinse între 20 și 90 de ani care au donat sânge la Mass General Brigham Biobank; ORF1p a fost nedetectabil la 97-99% dintre acestea.
Dintre cele cinci persoane care au avut ORF1p detectabil, s-a constatat că persoana cu cel mai ridicat nivel a prezentat, șase luni mai târziu, cancer de prostată avansat.
O altă utilizare potențială a testului este monitorizarea modului în care un pacient răspunde la terapia împotriva cancerului.
Dacă un tratament este eficient, nivelul ORF1p din sângele pacientului ar trebui să scadă, spune prof. LaCava.
În studiu, cercetătorii au monitorizat și 19 pacienți tratați pentru cancer gastroesofagian; la 13 persoane care au răspuns la tratament, nivelurile de ORF1p au scăzut sub limita de detecție a testului.
Urmărirea proteinei ar putea fi potențial încorporată în asistența medicală de rutină, spune prof. LaCava.
În timpul unei perioade sănătoase de viață a unei persoane s-ar putea măsura nivelurile de ORF1p pentru a stabili o referință, spune cercetătorul, apoi, medicul specialist care îngrijește pacientul ar trebui doar să fie atent la orice vârfuri ale nivelurilor ORF1p, ceea ce ar putea indica o schimbare a stării de sănătate a acesteia.
În timp ce ar putea exista unele fluctuații minore ale ORF1p ici și colo, un vârf ar fi un motiv pentru o investigație mai profundă, spun autorii.
De la lame la practica clinică
Rezultatele studiului ilustrează, de asemenea, potențialul imens al reactivilor nanocorpi generați prin studiul interactomicii, spun autorii.
Interactomica urmărește să înțeleagă interacțiunile dinamice ale milioanelor de componente individuale dintr-o celulă, în special proteinele și acizii nucleici ai acesteia.
Aceste interacțiuni formează complexe macromoleculare care transmit informații și controlează comportamentele celulare.
Modificările patogene ale acestor interacțiuni stau la baza tuturor bolilor.
Potrivit autorilor acestei cercetări, dezvoltarea de reactivi, cum ar fi nanocorpii derivați și modificați genetic de la lame, nu sunt doar simple instrumente de cercetare ci au un potențial enorm în preactica clinică.
Niciun comentariu!
Poți adăuga unul pentru a porni o conversație.