Как се разпознава рак по ДНК?

За да се определи рискът от развитие на ракова патология при даден човек, се извършва тест за онкомаркери. Този термин се прилага за протеини и пептиди, типични за различни видове злокачествени структури. Онкомаркерите са способни да се появят в кръвта едновременно с образуването на първите ракови клетки. Но такова изследване, което се практикува днес, не се характеризира с висока чувствителност и универсалност. По-оптимално би могло да бъде търсенето на ДНК от злокачествени структури, което е по-подходящо. Но как може да се направи това?

Малко по-рано беше проведен научен експеримент за откриване на рак чрез кръвни изследвания: едновременно със злокачествената ДНК се търсеха и ракови протеини. Но наскоро специалисти от Университета на Уисконсин в Мадисън предложиха да се открива злокачествена ДНК не чрез мутация (заместване на генетични букви с други или пренареждане на гени), а чрез прекъсвания в самата молекула на ДНК.

Всяка клетка, както ракова, така и здрава, периодично се унищожава и вътрешната ѝ част, заедно с ДНК, попада в кръвния поток. Големите хромозоми, веднъж извън увредената клетка, започват да се разрушават. Разкъсваните области на ДНК на здравите и раковите клетки обаче не са еднакви. ДНК на една клетка винаги е покрита с протеини. Някои от тях опаковат удължените нишки на ДНК в по-малки молекулярни „пакети“, разопаковайки ги, когато е необходимо, за да премахнат информация от част от генома. Други протеини отговарят за четенето на данни, докато трети поправят увредената ДНК и т.н. Увреждането на ДНК, която е напуснала клетката, зависи от степента, в която тези протеини са разпределени върху нея, и от активността на гените. Оказва се, че чрез ДНК частиците можем да определим към коя клетка принадлежи тя - нормална или ракова. Няма нужда да се анализират всички налични фрагменти: достатъчни са само крайните сегменти.

Учените са взели кръвни изследвания от повече от хиляда души - както здрави, така и болни, включително пациенти с рак. Изследователите са сравнили увреждането на извънклетъчната ДНК и са потвърдили, че злокачествените частици наистина са различни от тези при здрави хора. Освен това, количеството ДНК с ракови увреждания им е позволило да определят в какъв стадий се намира раковият тумор в момента. Новоразработеният метод се оказа доста точен: той открива злокачествения процес в повече от 90% от случаите, като онкологията в начален стадий е установена при 87% от пациентите.

Ценността на това изследване се състои във факта, че то демонстрира перспективите за откриване на патологичния процес с достатъчно висока точност много преди появата на първите признаци на раков тумор. Освен това, подобен анализ често помага за поставяне на окончателна диагноза в сложни клинични диагностични ситуации.

Тази статия е базирана на материали, публикувани в Science