Νέο Τεστ Εντοπίζει την Προέλευση του DNA για την Παρακολούθηση της Απόρριψης Μοσχεύματος και την Αποκάλυψη Κρυφών Καρκίνων

 

 

Μια νέα τεχνική που μπορεί να εντοπίσει από ποιους ιστούς και όργανα προέρχεται το DNA στο αίμα μας έχει αναφερθεί σήμερα στο περιοδικό "eLife" ανοιχτής πρόσβασης.

Η μέθοδος, που ονομάζεται "GETMap", θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τον προγεννητικό έλεγχο, για την παρακολούθηση της απόρριψης μοσχεύματος οργάνων ή για έλεγχο καρκίνων που κρύβονται στο σώμα.

"Η ανάλυση του ελεύθερου DNA που κυκλοφόρησε έχει αποδειχθεί χρήσιμη για τον έλεγχο πρώιμων ασυμπτωματικών καρκίνων", εξηγεί η πρώτη συγγραφέας Wanxia Gai, μετα-διδακτορικός συνεργάτης στο κινεζικό πανεπιστήμιο του Χονγκ Κονγκ, στο Χονγκ Κονγκ, Κίνα,  "Καθώς οι αλλαγές στο DNA που σχετίζονται με τον καρκίνο υπάρχουν σε ένα ευρύ φάσμα τύπων καρκίνου, η ανίχνευση τέτοιων αλλαγών μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καθολική δοκιμή για κρυμμένους καρκίνους. Ωστόσο, σε ασθενείς με θετικό αποτέλεσμα δοκιμής, πρέπει να συνεχίσετε με τις εξετάσεις για να βρείτε τη θέση του όγκου, για παράδειγμα, με τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων ολόκληρου του σώματος ή PET, σάρωση. "

Για να αντιμετωπιστεί αυτό, η ομάδα ανέπτυξε ένα τεστ που αναζητά γενετικές διαφορές, καθώς και επιγενετικές αλλαγές στο DNA (αλλαγές που δεν επηρεάζουν τις αλληλουχίες DNA) γνωστές ως μεθυλίωση. Το DNA στα κύτταρα μας έχει ένα μοναδικό «δακτυλικό αποτύπωμα» μεθυλίωσης. Η σύγκριση των δακτυλικών αποτυπωμάτων μεθυλίωσης διαφορετικών γενετικών τύπων μορίων DNA που κυκλοφορούν στο αίμα, για παράδειγμα μόρια από έμβρυο, μεταμοσχευμένο όργανο ή όγκο, με αυτό διαφορετικών ιστών προσδιορίζει από πού προήλθε το DNA.

Η ομάδα δοκίμασε αρχικά την προσέγγισή τους σε έγκυες γυναίκες, όπου ήξεραν ότι το DNA αίματος θα περιλαμβάνει DNA από τη μητέρα, το έμβρυο ή και τα δύο. Όπως αναμενόταν, το "GETMap" διαπίστωσε ότι το DNA που φέρει γενετικούς δείκτες ειδικούς για το έμβρυο έφερε υπογραφές μεθυλίωσης αποκλειστικά από τον πλακούντα. Από την άλλη πλευρά, μόρια DNA που φέρουν γενετικούς δείκτες για τη μητέρα έφεραν υπογραφές μεθυλίωσης από λευκά αιμοσφαίρια. Μόρια DNA που φέρουν γενετικούς δείκτες που μοιράζονται τόσο η μητέρα όσο και το έμβρυο προέρχονται και από τους δύο ιστούς.

Στη συνέχεια, δοκίμασαν την προσέγγιση στο αίμα που δωρίστηκε από ασθενείς μετά από μεταμόσχευση πνεύμονα. Η ανίχνευση ασυνήθιστα υψηλών συγκεντρώσεων DNA από ένα μεταμοσχευμένο όργανο στο αίμα μπορεί να είναι σημάδι απόρριψης οργάνων. Αλλά αμέσως μετά τη μεταμόσχευση, υπάρχει συχνά ανεξήγητη αύξηση του DNA που προέρχεται από δότη στο αίμα του αποδέκτη της μεταμόσχευσης. Αυτό καθιστά δύσκολη την ανίχνευση εάν το όργανο απορρίπτεται εάν χρησιμοποιούνται μόνο γενετικοί δείκτες.

Χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό γενετικών και επιγενετικών δεικτών, η ομάδα εντόπισε την προέλευση αυτής της αύξησης του DNA του δότη. Στις 72 ώρες μετά τη μεταμόσχευση, μόνο το 17% του κυκλοφορούντος DNA προερχόταν από τον πνεύμονα, σε σύγκριση με το 78% από τα κύτταρα του αίματος. Αυτή η εκπληκτικά υψηλή συνεισφορά από τα αιμοσφαίρια οφείλεται πιθανώς στην απελευθέρωση του DNA από τα κύτταρα του αίματος στα αιμοφόρα αγγεία του μεταμοσχευμένου πνεύμονα. 

 

Με τον καιρό, η ποσότητα του κυκλοφορούντος DNA από τον πνεύμονα αυξήθηκε και η ποσότητα από τα κύτταρα του αίματος μειώθηκε. Φαινόταν επίσης να υπάρχει περισσότερο DNA πνευμονικού δότη στο αίμα ασθενών των οποίων οι νέοι πνεύμονες απορρίφθηκαν, σε σύγκριση με εκείνους που είχαν επιτυχημένη μεταμόσχευση.

Η ομάδα εξέτασε επίσης εάν το "GETMap" θα μπορούσε να ανιχνεύσει την προέλευση του DNA που προέρχεται από όγκο στο αίμα. Σε δύο ασθενείς με καρκίνο του ήπατος, διαπίστωσαν ότι το 90% και το 87% των μεταλλάξεων που φέρουν DNA πλάσματος προήλθαν από το ήπαρ. Για να το δοκιμάσουν, έπρεπε να γνωρίζουν τις ακριβείς μεταλλάξεις όγκων που έψαχναν και ο καρκινικός ιστός δεν είναι πάντα διαθέσιμος εάν η τοποθεσία του είναι άγνωστη.

Η ομάδα προσπάθησε λοιπόν να χρησιμοποιήσει δακτυλικά αποτυπώματα μεθυλίωσης για να εντοπίσει μεταλλάξεις καρκίνου απευθείας από το DNA του αίματος και όχι από τον ιστό του όγκου. Αν και βρέθηκαν λιγότερες μεταλλάξεις, το ήπαρ εξακολουθεί να αναγνωρίζεται σωστά ως η πηγή των μορίων που προέρχονται από τον όγκο. Αυτό υποδηλώνει ότι το "GETMap" θα μπορούσε να βοηθήσει στην αποκάλυψη του ιστού και της θέσης των κρυφών καρκίνων σε άτομα που έχουν δείκτες όγκων στο αίμα τους.

Τέλος, αμφισβήτησαν το τεστ "GETMap" σε μια γυναίκα που εμφάνισε λέμφωμα κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης. Σε αυτήν την περίπτωση, μπόρεσαν να διακρίνουν μεταξύ των ειδικών για το έμβρυο γονιδίων που προήλθαν από τον πλακούντα και των ειδικών για τον όγκο γονιδίων που προέρχονταν αποκλειστικά από μια οικογένεια λευκών αιμοσφαιρίων που σχετίζονται με τον κυτταρικό τύπο του λεμφώματος.

«Έχουμε δείξει την ισχυρή συνέργεια μεταξύ γενετικών και επιγενετικών προσεγγίσεων για τον εντοπισμό της προέλευσης του κυκλοφορούντος DNA στο αίμα και δείξαμε τις πιθανές εφαρμογές του στον έλεγχο καρκίνου, τον προγεννητικό έλεγχο και την παρακολούθηση μεταμοσχεύσεων οργάνων», λέει ο συν-ανώτερος συγγραφέας Dennis Lo, Διευθυντής το Ινστιτούτο Επιστημών Υγείας του Li Ka Shing και ο Καθηγητής Ιατρικής του Li Ka Shing στο Κινεζικό Πανεπιστήμιο του Χονγκ Κονγκ.

"Η δοκιμή μας θα μπορούσε να μας φέρει πιο κοντά στο όραμα μιας εξέτασης αίματος για έναν καθολικό δείκτη καρκίνου, επιτρέποντας πιο στοχευμένες εξετάσεις παρακολούθησης σε συγκεκριμένα όργανα", καταλήγει ο συν-ανώτερος συγγραφέας Allen Chan, καθηγητής Χημικής Παθολογίας στο κινεζικό πανεπιστήμιο Χονγκ Κονγκ. "Αυτό θα μπορούσε να κάνει τη διάγνωση του καρκίνου νωρίτερα και πιο ακριβή και να μειώσει τη χρήση των σαρώσεων ολόκληρου του σώματος και της σχετικής έκθεσης σε ακτινοβολία."

Πηγή: sciencedaily.com