Новият тест за течна биопсия може бързо да идентифицира рак на ДНК при пациенти с метастатичен рак на гърдата

Нов, автоматизиран тест за течна биопсия, който се разработва от изследователи от Центъра за рак на Джон Хопкинс Кимел, може точно да открие наличието на рак на ДНК в кръвта на пациенти с метастатичен рак на гърдата в рамките на пет часа. Тестът, който в момента е прототип само за изследователска употреба, потенциално може да се използва за бързо подпомагане на онколозите да определят дали лечението на рак работи.

Тестът, наречен Течна биопсия за метилиране на рак на гърдата (LBx-BCM), е съвместим с търговска платформа за молекулярно тестване, наречена GeneXpert® и може да открие метилиране, вид химически маркер, в един или повече от деветте гена, променени при рак на гърдата за 4,5 часа. Това изисква по-малко от 15 минути практическо време от лаборант. Валидиране на теста и потенциалните му приложения беше публикувано онлайн на 6 май в списанието Съобщения за изследване на рака.

Много пациенти с рак на гърдата не реагират на химиотерапия, но преминават през множество цикъла на лечение, преди екипите по онкология да могат да извършат образни изследвания, за да определят дали лечението е ефективно, обяснява старши автор на изследването Сарасвати Сукумар, д-р, професор по онкология и патология в Медицинския факултет на университета Джон Хопкинс. Изобразяването може да бъде ефективно при откриване на промени в по-големите тумори, но е почти невъзможно да се идентифицират промените в по-малките тумори, казва Сукумар.

Нашата цел беше да разработим анализ, който да бъде сложен, но лесен за изпълнение в целия свят и да може да се използва в точката на грижи, за да предостави обратна връзка в същия ден на клиницистите и пациентите. Ако успеем да покажем чрез този анализ с патрони, че наистина сме успешни в прогнозирането на хода на лечението, може да сме в състояние да въведем промени в начина, по който гледаме на химиотерапията и начина, по който лекуваме пациенти с метастатичен рак на гърдата.

Сарасвати Сукумар, д-р, професор по онкология и патология в Медицинския факултет на университета Джон Хопкинс

С теста LBx-BCM, разработен в сътрудничество с учени от Cephied, техник може да постави кръвни или плазмени проби от пациенти с рак в епруветки, съдържащи реагент, смес, използвана за извличане на ДНК, и да постави съдържанието в патрони за търговската система за химически модифицира ДНК и след това амплифицира и открие метилирани гени, връщайки резултатите бързо. Анализът търси маркери за метилиране (химични промени в ДНК, специфични за раковите клетки) сред панел от девет гена, които разпознават четирите подтипа рак на гърдата. Гените са AKR1B1, TM6SF1, ZNF671, TMEFF2, COL6A2, HIST1H3C, RASGRF2, HOXB4 и RASSF1.

Екипът на Johns Hopkins по-рано разработи лабораторен анализ за течна биопсия, наречен cMethDNA, който идентифицира наличието на хиперметилиране сред 10 гена, променени при рак на гърдата. Хиперметилирането е химическа промяна в ДНК, която често заглушава функцията на гените, които поддържат под контрол бегъл клетъчен растеж. Появата му в ДНК на гени, свързани с рака на гърдата, изхвърлени в кръвта, показва, че ракът се е върнал или се е разпространил. Тестът може да открие до 90% от пациентите с метастатичен рак на гърдата и може да помогне за прогнозиране на отговора на лечението и дългосрочните резултати за пациентите. Завършването му обаче отнема 10 дни и изисква висока степен на техническа компетентност. LBx-BCM се основава на тази работа и тъй като е автоматизирана, отнема много по-малко време, казва д-р Мери Джо Факлер, водещ автор на изследването.

За да тестват LBx-BCM, изследователите първо накараха двама индивида да проведат теста в отделни дни, като използваха съхранени проби от 11 пациенти с метастатичен рак на гърдата и четири без рак на гърдата. Резултатите са еднакви за повече от 90% от случаите.

Те също така изследват способността на теста да открие метастатичен рак на гърдата в два комплекта проби от предишни проучвания в Johns Hopkins. Те изследват кумулативното метилиране на деветте гена в 20 серумни проби от пациенти с метастатичен рак на гърдата и 20 от хора без рак на гърдата. Анализиран е втори набор от проби от 40 души с метастатичен рак на гърдата, 17 с доброкачествено заболяване на гърдата и девет без рак на гърдата. И в двата комплекта LBx-BCM открива два до 200 пъти повече метилирана ДНК в плазмени проби от тези с рак на гърдата, отколкото в нормални или доброкачествени проби.

Установено е, че тестът открива правилно рак в 83% от времето и правилно изключва рак в 92% от времето, за обща диагностична точност от 85%.

„По-нататъшни проспективни клинични проучвания ще оценят чувствителността на откриване на LBx-BCM и способността му да наблюдава терапевтичния отговор по време на лечение на напреднал рак на гърдата“, пишат Сукумар и колеги.

В допълнение към Сукумар и Факлер, други изследователи бяха Клаудия Меркадо-Родригес, Лесли Коуп, Брадли Даунс, Абдул Хюсеин Вали, Дженифър Леман, Рита Денбоу, Джефри Рейнолдс, Морган Бъкли, Кала Вишванатан, Кристофър Умбрихт, Сте Антонио Улфънс и Хопкин Сузана Тулак, Ниша Венкатесан, Адам Аслам, Тимъти де Гузман, Майкъл Бейтс и Едуин Лай от Сефейд, Сънивейл, Калифорния; и Wanjun Ding от болница Renmin към университета в Ухан, Китай.

Работата беше подкрепена от Министерството на отбраната (грант W81XWH-18-1-0018) и споразумение за изследване от Cepheid.

Сукумар, Факлер и Улф са изобретатели на анализа на cMethDNA, патент на САЩ US10450609B2, и също са получили международни патенти, подадени чрез университета Джон Хопкинс.

Източник:

Справка в списанието:

Факлер, MJ, et al. (2022) Разработване на автоматизиран тест за течна биопсия за метилирани маркери при напреднал рак на гърдата. Съобщения за изследване на рака. doi.org/10.1158/2767-9764.CRC-22-0133.

.