Kako prepoznati raka na podlagi DNK?

Za določitev tveganja za nastanek rakave patologije se opravi test za onkomarkerje. Ta izraz se uporablja za beljakovine in peptide, značilne za različne vrste malignih struktur. Onkomarkerji se lahko pojavijo v krvi hkrati z nastankom prvih rakavih celic. Vendar pa takšna študija, ki se izvaja danes, ni značilna po visoki občutljivosti in univerzalnosti. Optimalnejše bi lahko bilo iskanje DNK iz malignih struktur, kar je bolj primerno. Toda kako je to mogoče storiti?

Malo prej je bil izveden znanstveni poskus za odkrivanje raka s krvnimi preiskavami: hkrati z maligno DNK so iskali tudi rakave beljakovine. Pred kratkim pa so strokovnjaki z Univerze v Wisconsinu v Madisonu predlagali, da se maligna DNK ne odkriva z mutacijo (zamenjava genetskih črk z drugimi ali preureditev genov), temveč z odmori v sami molekuli DNK.

Vse celice, tako rakave kot zdrave, se periodično uničijo, njihov notranji del pa skupaj z DNK vstopi v krvni obtok. Veliki kromosomi se, ko so enkrat zunaj poškodovane celice, začnejo lomiti. Vendar pa območja lomljenja DNK zdravih in rakavih celic niso enaka. DNK celice je vedno obložena z beljakovinami. Nekatere od teh pakirajo podolgovate verige DNK v manjše molekularne "pakete" in jih po potrebi razpakirajo, da odstranijo informacije iz dela genoma. Druge beljakovine so odgovorne za branje podatkov, druge pa za popravilo poškodovane DNK in tako naprej. Poškodba DNK, ki je zapustila celico, je odvisna od obsega, v katerem so te beljakovine porazdeljene po njej, in od aktivnosti genov. Izkazalo se je, da lahko z delci DNK ugotovimo, kateri celici je pripadala, normalni ali rakavi. Ni treba analizirati vseh razpoložljivih fragmentov: zadostujejo le končni segmenti.

Znanstveniki so vzeli krvne preiskave več kot tisoč ljudi - tako zdravih kot bolnih, vključno z bolniki z rakom. Raziskovalci so primerjali poškodbe zunajcelične DNK in potrdili, da se maligni delci resnično razlikujejo od tistih pri zdravih ljudeh. Poleg tega jim je količina DNK s poškodbami, povezanimi z rakom, omogočila, da so ugotovili, v kateri fazi je rakavi tumor trenutno. Novo razvita metoda se je izkazala za precej natančno: maligni proces je odkrila v več kot 90 % primerov, onkologijo v začetni fazi pa so odkrili pri 87 % bolnikov.

Vrednost te študije je v tem, da prikazuje možnosti za odkrivanje patološkega procesa z dovolj visoko natančnostjo že dolgo preden se pojavijo prvi znaki rakavega tumorja. Poleg tega takšna analiza pogosto pomaga pri postavitvi dokončne diagnoze v kompleksnih klinično-diagnostičnih situacijah.

Ta članek temelji na gradivu, objavljenem v reviji Science