研究人员利用癌症独特的DNA特征

研究人员开发了一种可用于诊断所有癌症的测试。它基于独特的DNA特征,似乎在癌症类型中很常见。该测试尚未针对人类进行,在我们确定是否可以在临床中使用之前需要进行临床试验。

每种癌症类型,无论是乳腺癌还是肠癌,都具有不同的遗传和其他特征。检测一种癌症的检测可能不适用于另一种癌症。长期以来,研究人员一直在寻找癌症之间的共性,以开发可应用于所有类型的诊断工具。

我们的研究发表在Nature Communications杂志上,研究发现癌症DNA在放入水中时会形成独特的结构。来自乳腺癌,前列腺癌和肠癌以及淋巴瘤样品的DNA结构相同。我们利用这一发现开发了一种可以在不到十分钟的时间内鉴别出癌症DNA的检测方法。

我们的测试如何运作

目前对癌症的检测需要组织活检 - 从患者肿瘤收集组织的外科手术。研究人员一直在寻找一种可以在较早阶段检测癌症的侵入性较小的诊断测试。仍处于开发阶段的一种可能性是液体活检,测试血液中的循环癌症DNA。

我们的测试也使用循环癌症DNA,但涉及不同的检测方法。

几乎人体内的每个细胞都有相同的DNA,但研究发现,癌症的进展导致这种DNA经历了相当大的重编程。

这种变化在称为甲基的微小分子的分布模式中特别明显,甲基可以修饰DNA。

正常细胞DNA的独特甲基模式对于调节其机器和维持其功能至关重要。它还负责打开和关闭基因。改变这种模式是癌细胞调节自身增殖的方式之一。

之前已经研究过这种甲基图案。然而,从未探索过它在溶液(如水)中的作用。使用透射电子显微镜(高分辨率显微镜),我们看到癌症DNA片段折叠成水中的三维结构。这些与我们在水中观察到的正常组织DNA不同。

在实验室中,金颗粒通常用于帮助检测生物分子(如DNA)。这是因为黄金会以导致可见颜色变化的方式影响分子行为。我们发现癌性DNA对金具有很强的亲和力,这意味着它与金颗粒强烈结合。

这一发现使我们开发出一种可以检测血液和组织中癌细胞DNA的检测方法。这需要将少量纯化的DNA与一些金颗粒溶液混合。通过简单地观察颜色变化,可以在五分钟内用肉眼识别癌性DNA。

该测试也适用于电化学检测 - 当DNA附着在扁平金电极上时。由于癌症DNA对金具有更高的亲和力,因此与正常DNA相比,它提供了更高的相对电化学电流信号。该电化学方法是高度敏感的,并且最终也可以用作诊断工具。

为什么这很重要

为了使这个测试正常工作,DNA必须是纯净的。到目前为止,我们已经测试了200多个组织和血液样本,准确率为90%。准确性对于确保假阳性较少非常重要 - 在没有癌症时错误地检测到癌症。

我们测试的癌症类型包括乳腺癌,前列腺癌,肠癌和淋巴瘤。我们尚未测试其他癌症,但由于甲基化模式在所有癌症中相似,因此DNA可能以相同的方式响应。

虽然需要进一步分析更多样本来证明其临床应用,但这是一个很有希望的开端。

下一步是进行一项大型临床研究,以了解基于这种新型DNA特征可以检测到癌症的早期时间。我们正在评估从癌症的早期到晚期检测不同体液中不同癌症类型的可能性。

我们还在考虑该测试是否有助于根据治疗期间体液中DNA特征的丰富程度来监测治疗反应。对话

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