Universeller 10-minütiger Krebstest in Sicht
Wissenschaftler haben einen experimentellen Test erstellt, mit dem Krebs in weniger als 10 Minuten erkannt werden kann. Der Test verwendet ein DNA-Merkmal, das allen Krebsarten gemeinsam zu sein scheint und in gesundem Gewebe nicht vorkommt.
Ein Team an der Universität von Queensland in Australien hat entdeckt, dass DNA-Fragmente von Krebszellen im Wasser eine einzigartige Struktur annehmen.
Die Forscher entdeckten die gleiche „DNA-Signatur“ in Proben von Brust-, Prostata- und Darmkrebsgewebe sowie in Lymphomen.
Aus diesen Ergebnissen entwickelten sie einen Test, der die scheinbar universelle Krebs-DNA-Signatur in weniger als 10 Minuten nachweisen kann.
Sie zeigten auch, dass der Test über 200 Gewebe- und Blutproben zu 90 Prozent genau war.
Eine höhere Genauigkeit in einem Test bedeutet, dass weniger falsch positive Ergebnisse erzeugt werden. Dies sind Ergebnisse, die darauf hindeuten, dass Krebs vorliegt, wenn dies nicht der Fall ist.
Das Tagebuch Naturkommunikation hat jetzt ein Studienpapier über den Test und seine Entwicklung durch die Wissenschaftler veröffentlicht.
‘Einfacher universeller Marker für Krebs’
Sollte sich dies in Studien am Menschen als wirksam erweisen, könnte der Test das Ende einer langen Suche nach einem einzigen Diagnosewerkzeug markieren, das für alle Krebsarten geeignet ist.
"Wir wissen es noch nicht", sagt der leitende Studienautor Matt Trau, der Professor für Chemie ist, "ob es der Heilige Gral für alle Krebsdiagnostik ist oder nicht, aber es sieht als unglaublich einfacher universeller Marker für Krebs wirklich interessant aus . ”
Die Technologie hinter dem Test sei "sehr zugänglich und kostengünstig", fügt er hinzu, und "erfordert keine komplizierten Laborgeräte wie die DNA-Sequenzierung".
Die Wissenschaftler untersuchten die DNA, die Zellen beim Absterben abgeben. Diese „zirkulierende freie DNA“ ist immer in Geweben und Blut vorhanden, da Zellen ständig sterben und sich erneuern.
Die Idee, zirkulierende freie DNA als diagnostisches Instrument für Krebs zu verwenden, ist nicht neu. Wissenschaftler haben eine Weile nach einer Krebssignatur in dieser DNA gesucht.
Epigenetische Muster
Anstatt sich auf die DNA selbst zu konzentrieren, beschloss das Team, das Muster der angehängten epigenetischen Marker zu untersuchen.
Diese Marker bestehen aus chemischen Markierungen, die als Methylgruppen bekannt sind. Die Bindung von Methylgruppen an DNA verändert die Expression von Genen und schaltet sie beispielsweise zu bestimmten Zeiten ein und aus, ohne die zugrunde liegende DNA zu stören.
Zellen können ihre epigenetischen Muster an ihre Tochterzellen weitergeben, wenn sie sich teilen.
Beim Vergleich des Musters von Methyl-Tags oder „Methylscape“ von Krebs-DNA mit dem von gesunden Zellen stellte das Team fest, dass sie sehr unterschiedlich waren.
In der Methyllandschaft gesunder Zellen waren die Methylmarkierungen über die gesamte DNA verteilt.
In Krebszellen wies die Methyllandschaft jedoch an bestimmten Stellen auf der DNA intensive Konzentrationen an Methylmarkierungen auf, wobei keine dazwischen lag.
Krebs hat eine universelle Methyllandschaft
Das Team fand in jeder Art von Brustkrebszelle, die sie untersuchten, dieselbe Krebs-Methyllandschaft oder DNA-Signatur.
Darüber hinaus fanden sie die gleiche einzigartige DNA-Signatur auch bei anderen Krebsarten, einschließlich Lymphom, Darmkrebs und Prostatakrebs.
"Es scheint ein allgemeines Merkmal für jeden Krebs zu sein", kommentiert Prof. Matt Trau. "Es ist eine erstaunliche Entdeckung."
"Praktisch jedes Stück Krebs-DNA, das wir untersucht haben, hatte dieses höchst vorhersehbare Muster."
Prof. Matt Trau
Der vom Team entwickelte Test nutzt ein weiteres Merkmal der einzigartigen DNA-Signatur. In Wasser nimmt gereinigte Krebs-DNA aufgrund der intensiven Cluster ihrer Methyl-Tags unterschiedliche 3-D-Nanostrukturen an. Auch die Nanostrukturen haften sehr gut an Gold.
Die Forscher entwickelten einen Assay, bei dem Goldnanopartikel verwendet werden, die sofort ihre Farbe ändern, wenn sie sich an die 3D-Krebs-DNA-Nanostrukturen anlagern.
Prof. Trau sagt, dass es „in einem Tropfen Flüssigkeit“ passieren kann und dass Sie die Farbveränderung mit bloßem Auge sehen können.
Er und sein Team haben bereits eine kostengünstige und tragbare Form dieser Technologie entwickelt, die eines Tages auf Mobiltelefonen verfügbar sein könnte.
