Universele kankertest van 10 minuten in zicht
Wetenschappers hebben een experimentele test gemaakt die kanker in minder dan 10 minuten kan detecteren. De test maakt gebruik van een DNA-kenmerk dat lijkt op alle soorten kanker en komt niet voor in gezond weefsel.
Een team van de Universiteit van Queensland in Australië heeft ontdekt dat DNA-fragmenten van kankercellen een unieke structuur aannemen in water.
De onderzoekers ontdekten dezelfde 'DNA-handtekening' in monsters van borst-, prostaat- en darmkankerweefsel en in lymfomen.
Op basis van deze resultaten ontwikkelden ze een test die de ogenschijnlijk universele kanker-DNA-handtekening in minder dan 10 minuten kan detecteren.
Ze toonden ook aan dat de test tot 90 procent nauwkeurig was over 200 weefsel- en bloedmonsters.
Een hogere nauwkeurigheid in een test betekent dat deze minder valse positieven produceert, wat resultaten zijn die suggereren dat kanker aanwezig is terwijl dat niet het geval is.
Het journaal Nature Communications heeft nu een studiepaper gepubliceerd over de test en hoe de wetenschappers deze hebben ontwikkeld.
‘Eenvoudige universele marker van kanker’
Mocht het effectief blijken te zijn in proeven bij mensen, dan zou de test het einde kunnen betekenen van een lange zoektocht naar een enkel diagnostisch hulpmiddel dat voor alle soorten kanker werkt.
"We weten zeker nog niet", zegt senior studie-auteur Matt Trau, die hoogleraar scheikunde is, "of het de Heilige Graal is of niet voor alle kankerdiagnostiek, maar het ziet er echt interessant uit als een ongelooflijk eenvoudige universele marker van kanker. . "
De technologie achter de test is "zeer toegankelijk en goedkoop", voegt hij eraan toe, en "vereist geen ingewikkelde laboratoriumapparatuur zoals DNA-sequencing."
De wetenschappers onderzochten het DNA dat cellen afstoten als ze doodgaan. Dit "circulerende vrije DNA" is altijd aanwezig in weefsels en bloed omdat cellen de hele tijd afsterven en vernieuwen.
Het idee om circulerend vrij DNA te gebruiken als diagnostisch hulpmiddel voor kanker is niet nieuw. Wetenschappers zijn al een tijdje op zoek naar een kankersignatuur in dit DNA.
Epigenetische patronen
In plaats van zich te concentreren op het DNA zelf, besloot het team het patroon van de bijgevoegde epigenetische markers te onderzoeken.
Deze markers bestaan uit chemische tags die bekend staan als methylgroepen. De aanhechting van methylgroepen aan DNA verandert de expressie van genen, door ze bijvoorbeeld op bepaalde momenten aan en uit te schakelen zonder hun onderliggende DNA te verstoren.
Cellen kunnen hun epigenetische patronen doorgeven aan hun dochtercellen wanneer ze zich delen.
Toen ze het patroon van methyl-tags, of 'methylscape', van kanker-DNA vergeleken met dat van gezonde cellen, ontdekte het team dat ze heel verschillend waren.
In het methylscape van gezonde cellen werden de methyl-tags over het hele DNA verspreid.
In kankercellen had het methylscape echter intense concentraties methyl-tags op bepaalde specifieke plaatsen op het DNA, met geen daartussenin.
Kanker heeft een universeel methylscape
Het team vond hetzelfde kankermethylscape, of DNA-handtekening, in elk type borstkankercel dat ze onderzochten.
Bovendien vonden ze dezelfde unieke DNA-handtekening ook bij andere soorten kanker, waaronder lymfoom, colorectale kanker en prostaatkanker.
"Het lijkt een algemeen kenmerk te zijn voor alle vormen van kanker", zegt prof. Matt Trau. "Het is een verrassende ontdekking."
"Vrijwel elk stukje kanker-DNA dat we onderzochten, had dit zeer voorspelbare patroon."
Prof.Matt Trau
De test die het team heeft ontwikkeld, maakt gebruik van een ander kenmerk van de unieke DNA-handtekening. In water neemt gezuiverd kanker-DNA verschillende 3D-nanostructuren aan vanwege de intense clusters van zijn methyl-tags. Ook hechten de nanostructuren heel goed aan goud.
De onderzoekers bedachten een test die gouden nanodeeltjes gebruikt die onmiddellijk van kleur veranderen wanneer ze zich hechten aan de 3D-kanker-DNA-nanostructuren.
Prof. Trau zegt dat het kan gebeuren "in één druppel vloeistof" en dat je de kleurverandering met het blote oog kunt zien.
Hij en zijn team hebben al een goedkope en draagbare vorm van deze technologie ontwikkeld die op een dag beschikbaar zou kunnen zijn op mobiele telefoons.
