Οι ερευνητές ανέπτυξαν μια γρήγορη, φθηνή και εξαιρετικά ευαίσθητη εξέταση αίματος για την ανίχνευση μιας ενδεικτικής πρωτεΐνης που παράγεται από καρκινικά κύτταρα. Το τεστ μπορεί να εντοπίσει μια σειρά από καρκίνους πριν εμφανιστούν τα συμπτώματα και θα μπορούσε να είναι το κλειδί για την έγκαιρη διάγνωση της νόσου.
Πολλοί καρκίνοι δεν διαγιγνώσκονται μέχρι να αρχίσουν να εμφανίζονται τα συμπτώματα, οπότε η ασθένεια μπορεί να έχει εξαπλωθεί και να είναι δύσκολο να αντιμετωπιστεί αποτελεσματικά. Οι βιοδείκτες είναι ένας τρόπος ανίχνευσης του καρκίνου, αλλά, και πάλι, ορισμένοι εμφανίζονται μόνο όταν ο καρκίνος γίνεται συμπτωματικός ή σχετίζονται με έναν συγκεκριμένο τύπο της νόσου.
Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Cancer Discovery λοιπόν, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Ροκφέλερ ανέπτυξαν μια εξαιρετικά ευαίσθητη εξέταση αίματος που ανιχνεύει μια βασική πρωτεΐνη που παράγεται από καρκινικά κύτταρα, η οποία υπόσχεται έγκαιρη ανίχνευση ορισμένων μορφών καρκίνου.
Η πρωτεΐνη στην οποία βασίστηκε η νέα εξέταση αίματος
Η LINE-1 ORF1p είναι μια σχετικά νέα πρωτεΐνη-βιοδείκτης που κερδίζει την προσοχή στον επιστημονικό κόσμο. Το Long interspersed element-1 (LINE-1) είναι ένα ρετροτρανσποζόνιο, ένα στοιχείο που μοιάζει με ιό και βρίσκεται σε κάθε ανθρώπινο κύτταρο που αναπαράγεται με μηχανισμό αντιγραφής και επικόλλησης, με αποτέλεσμα ένα νέο αντίγραφο σε μια νέα θέση στο γονιδίωμα.
Η πρωτεΐνη ORF1p είναι μια πρωτεΐνη που παράγει η LINE-1 σε υψηλά επίπεδα στον καρκίνο, συμπεριλαμβανομένων πολλών από τους πιο κοινούς και θανατηφόρους καρκίνους του οισοφάγου, του παχέος εντέρου, του πνεύμονα, του μαστού, του προστάτη, των ωοθηκών, της μήτρας, του παγκρέατος και της κεφαλής και λαιμού.
«Τα τρανσποζόνια εκφράζονται κανονικά στο σπέρμα και το ωάριο και κατά τη διάρκεια της εμβρυογένεσης, επομένως υπάρχουν ορισμένες περιπτώσεις όπου υπάρχει μη παθοβιολογική έκφραση των τρανσποζονίων», δήλωσε ο John LaCava, ένας από τους συγγραφείς της μελέτης.
Τις περισσότερες φορές, το σώμα διατηρεί υπό έλεγχο τη LINE-1. Αλλά όταν εκφράζεται και παράγει ORF1p, αυτό είναι ένας δείκτης ότι κάτι μπορεί να μην πάει καλά.
«Υπάρχουν μηχανισμοί που εμποδίζουν την έκφραση της LINE-1 και την παραγωγή ORF1p, έτσι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την παρουσία της πρωτεΐνης ως υποκατάστατο για ένα ανθυγιεινό κύτταρο που δεν έχει πλέον τον έλεγχο του μεταγραφώματός του. Δεν πρέπει να βρίσκουμεε ORF1p στην κυκλοφορία του αίματος ενός υγιούς ατόμου», εξηγεί ο Δρ. LaCava.
Είναι γνωστό ότι τα καρκινικά κύτταρα παράγουν ORF1p από την έναρξη της νόσου, επομένως η εύρεση ενός τρόπου ακριβούς εξέτασης για αυτό θα σήμαινε τον εντοπισμό του καρκίνου στα αρχικά του στάδια. Οι ερευνητές ξεκίνησαν να κατασκευάσουν ένα γρήγορο τεστ χαμηλού κόστους για την ανίχνευση του ORF1p στο πλάσμα του αίματος.
Επειδή το ORF1p βρίσκεται σε συγκεντρώσεις πολύ κάτω από τα όρια ανίχνευσης των συμβατικών κλινικών εργαστηριακών μεθόδων, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν την τεχνολογία ανίχνευσης που βασίζεται στο μόριο Simoa, μια πλατφόρμα υπερευαίσθητης ανοσοδοκιμασίας για τη μέτρηση βιοδεικτών σε μικρούς όγκους ορού, πλάσματος ή εγκεφαλονωτιαίου υγρού.
«Γνωρίζαμε ότι οι περισσότεροι καρκίνοι του παχέος εντέρου έχουν αφθονία πρωτεϊνών LINE-1. Έτσι σκεφτήκαμε ότι οι αλληλεπιδράσεις που σχηματίζουν θα μπορούσαν να απορυθμίσουν τις φυσιολογικές λειτουργίες των κυττάρων με τρόπους που ωφελούν τον καρκίνο. Η απομόνωση των σωματιδίων LINE-1 μας επέτρεψε να δούμε πιο προσεκτικά αυτές τις αλληλεπιδράσεις», είπε ο Δρ. LaCava.
Η μελέτη
Χρησιμοποιώντας την εξέταση αίματος που αναπτύχθηκε πρόσφατα, οι ερευνητές εξέτασαν πολλούς τύπους καρκίνου και περισσότερα από 400 υγιή άτομα ελέγχου χωρίς γνωστό καρκίνο όταν έδωσαν αίμα.
Το ORF1p στο πλάσμα ήταν μη ανιχνεύσιμο σε περίπου 99% των συμμετεχόντων, αλλά από τους πέντε ασθενείς που διαπιστώθηκε ότι είχαν ανιχνεύσιμο ORF1p, αυτός με το υψηλότερο επίπεδο βρέθηκε, έξι μήνες αργότερα, με προχωρημένο καρκίνο του προστάτη.
Τέσσερις από τους οκτώ καρκίνους των ωοθηκών σταδίου Ι στην κοόρτη ήταν θετικοί για ORF1p, υποδηλώνοντας ότι ο βιοδείκτης μπορεί να είναι δείκτης πρώιμου σταδίου της νόσου.
Συνολικά, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η εξέταση αίματος ήταν εξαιρετικά ακριβής στην ανίχνευση του ORF1p στα δείγματα αίματος ασθενών με καρκίνους των ωοθηκών, του γαστροοισοφαγικού και του παχέος εντέρου. Επιπλέον, το τεστ κοστίζει λιγότερο από 3 δολάρια και παράγει αποτελέσματα σε λιγότερο από δύο ώρες.
«Ήμασταν σοκαρισμένοι από το πόσο καλά λειτούργησε αυτό το τεστ σε όλους τους τύπους καρκίνου», δήλωσε ο Martin Taylor, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
Εκτός από την ανίχνευση καρκίνου, η εξέταση αίματος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να αξιολογήσει πόσο αποτελεσματική είναι η θεραπεία του καρκίνου. Εάν μια θεραπεία είναι αποτελεσματική, θα πρέπει να προκαλέσει πτώση των επιπέδων ORF1p του ασθενούς.
Οι ερευνητές μελέτησαν 19 ασθενείς που υποβλήθηκαν σε θεραπεία για καρκίνο του γαστροοισοφάγου και διαπίστωσαν ότι στους 13 που ανταποκρίθηκαν στη θεραπεία, τα επίπεδα ORF1p έπεσαν κάτω από το όριο ανίχνευσης της ανάλυσης. Οι ερευνητές οραματίζονται η εξέταση αίματος να ενσωματωθεί στη συνήθη υγειονομική περίθαλψη ως σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης.