محققان یک آزمایش خون بسیار حساس ساخته اند که می تواند پروتئین کلیدی تولید شده توسط سلول های سرطانی را تشخیص دهد.

به گفته محققان، این آزمایش نویدبخش تشخیص زودهنگام سرطان است.

بیشتر سرطان‌ها با حفظ مشخصات پایین، کشنده می‌شوند و تا زمانی که برای درمان آن‌قدر پیشرفته نباشند، هیچ علامتی ایجاد نمی‌کنند. سرطان‌های تخمدان و مری از بدنام‌ترین سرطان‌ها برای پیشرفت این بیماری حیله‌گر هستند که اغلب منجر به تشخیص‌های دیررس می‌شوند.

بر خلاف بسیاری از آزمایش‌های سرطانی که دامنه محدود، گران یا متکی به نمونه‌برداری تهاجمی بافت هستند، روش جدید یک آشکارساز چندسرطانی کم‌هزینه است که می‌تواند حضور پروتئین مشخص، معروف به LINE-1-ORF1p را تشخیص دهد. ، در مقدار کمی خون در کمتر از دو ساعت.

مایکل پی روت، رئیس آزمایشگاه زیست‌شناسی سلولی و ساختاری در دانشگاه راکفلر می‌گوید: «این سنجش به‌عنوان یک آزمایش تشخیصی اولیه برای سرطان‌های کشنده پتانسیل پیشگامانه‌ای دارد. "این نوع از ابزارهای تشخیص فوق حساس برای بهبود نتایج بیمار به روش های متحول کننده آماده هستند."

شناسایی نشانگرهای زیستی سرطان

تشخیص بیومارکر سرطان یک زمینه جوان و در حال رشد است. تعدادی از این نشانگرهای زیستی وجود دارد، اما ممکن است با اشکالاتی همراه باشند. برخی نیاز به بیوپسی جراحی دارند. برخی دیگر تنها پس از ظهور علائم به کار گرفته می شوند، که می تواند برای یک مداخله موثر خیلی دیر باشد. بیشتر آنها پروتئین های طبیعی انسانی هستند که از فردی به فرد دیگر تنوع دارند و تفسیر یک مقدار را سخت می کند. و بسیاری از آنها سرطان خاصی را هدف قرار می دهند و دامنه آنها را محدود می کند.

اما اخیرا، یک نشانگر زیستی مهم جدید برای تشخیص زودهنگام ممکن است پدیدار شده باشد. این پروتئین که با نام LINE-1 ORF1p شناخته می شود، حدود یک دهه پیش به رادار محققان وارد شد. LINE-1 یک رتروترانسپوزون است، یک عنصر ویروس مانند که در هر سلول انسانی وجود دارد که از طریق مکانیسم کپی و چسباندن تکثیر می شود و در نتیجه یک کپی جدید در موقعیت جدیدی در ژنوم ایجاد می شود. ORF1p پروتئینی است که در سطوح بالایی در سرطان تولید می شود.

جان لاکاوا، دانشیار پژوهشی که در تحقیقات LINE-1 متخصص است، می‌گوید: «ترانسپوزون‌ها معمولاً در اسپرم و تخمک و در طول جنین‌زایی بیان می‌شوند، بنابراین شرایطی وجود دارد که بیان غیر پاتوبیولوژیکی ترانسپوزون‌ها وجود دارد. اما در غیر این صورت، این "ژن های پرش" در داخل ژنوم خاموش می شوند، زیرا فعالیت آنها باعث ایجاد استرس و توهین در سلول می شود.

در بیشتر مواقع، بدن LINE-1 را کنترل می کند.

لاکاوا می‌گوید: «لایه‌هایی از مکانیسم‌ها وجود دارند که از بیان و تولید ORF1p LINE-1 جلوگیری می‌کنند، بنابراین ما می‌توانیم از حضور پروتئین به عنوان نماینده‌ای برای سلول ناسالمی که دیگر کنترلی بر رونوشت آن ندارد، استفاده کنیم. "شما نباید ORF1p را در جریان خون یک فرد سالم پیدا کنید."

او می‌گوید در طول پنج سال گذشته، «به‌شدت مشخص شده است که این پروتئین‌ها در اکثر سرطان‌ها، از جمله بسیاری از شایع‌ترین و کشنده‌ترین سرطان‌های مری، روده بزرگ، ریه، سینه، پروستات، تخمدان‌ها، رحم، به شدت افزایش می‌یابند. پانکراس و سر و گردن.

از آنجایی که سلول‌های سرطانی ORF1p را از شروع بیماری می‌سازند، محققان مدت‌هاست که به دنبال یک آزمایش حساس و دقیق برای تشخیص ORF1p در اولین فرصت ممکن بوده‌اند. توانایی تشخیص آن در بیماران قبل از اینکه سرطان فرصتی برای انتشار پیدا کند، می تواند به طور بالقوه جان انسان ها را نجات دهد.

نانو اجسام سفارشی از لاماها

محققان راکفلر با محققان ارشد Mass General Brigham، موسسه Wyss برای مهندسی بیولوژیکی الهام گرفته شده در دانشگاه هاروارد، و موسسه سرطان Dana-Farber به همراه سایر موسسات شریک همکاری کردند تا یک سنجش سریع و کم‌هزینه را مهندسی کنند که بتواند ORF1p را تشخیص دهد. پلاسما که بیش از نیمی از محتوای خون انسان را تشکیل می دهد.

مطالعه جدید از فناوری تشخیص مبتنی بر تک مولکولی به نام Simoa استفاده می کند که توسط همکار دیوید والت از هاروارد توسعه داده شده است. تیم راکفلر نانوجسم‌های سفارشی مشتق شده و مهندسی شده از آن را ارائه کردند للاما به عنوان معرف های جذبی که پروتئین ORF1p را به دام می اندازند و به عنوان پروب های حساس برای تشخیص آن عمل می کنند.

لاکاوا می‌گوید: «ما این معرف‌ها را به عنوان بخشی از مأموریت خود برای ضبط و توصیف ارتباط مولکولی ORF1p با پروتئین‌های دیگر در سرطان‌های کولورکتال توسعه دادیم. ما می‌دانستیم که بیشتر سرطان‌های کولورکتال دارای پروتئین‌های LINE-1 فراوانی هستند، بنابراین فکر کردیم که فعل و انفعالاتی که آنها ایجاد می‌کنند می‌تواند عملکرد طبیعی سلول‌ها را به روش‌هایی که به نفع سرطان است، مختل کند. جداسازی ذرات LINE-1 به ما این امکان را داد که نگاه دقیق تری به این فعل و انفعالات داشته باشیم. بعداً مشخص شد که همکاران ما در هاروارد می‌توانند از همان معرف‌ها برای سنجش نشانگرهای زیستی خود استفاده کنند، بنابراین ما آنها را به اشتراک گذاشتیم.

محققان دریافتند که این سنجش در تشخیص ORF1p در نمونه خون بیماران مبتلا به انواع سرطان از جمله سرطان تخمدان، معده و روده بزرگ بسیار دقیق است. هزینه تولید آن کمتر از 3 دلار است و نتایج سریعی را برمی‌گرداند.

مارتین تیلور، از بخش آسیب شناسی در بیمارستان عمومی ماساچوست و نویسنده اصلی این مطالعه در مجله می گوید: «ما از اینکه این آزمایش چگونه در انواع سرطان کار می کرد شوکه شدیم. کشف سرطان.

محققان همچنین پلاسمای 400 فرد سالم 20 تا 90 ساله را که به Biobank Mass General Brigham خون اهدا کرده بودند، تجزیه و تحلیل کردند. ORF1p در 97 تا 99 درصد از آنها غیرقابل تشخیص بود. از بین پنج نفری که ORF1p قابل تشخیص داشتند، فردی که بالاترین سطح را داشت، شش ماه بعد مشخص شد که به سرطان پروستات پیشرفته مبتلا شده است.

پاسخ درمانی سرطان

یکی دیگر از کاربردهای بالقوه این سنجش، نظارت بر نحوه پاسخ بیمار به درمان سرطان است. LaCava می‌گوید اگر درمان مؤثر باشد، سطح ORF1p در خون بیمار باید کاهش یابد. در بخشی از این مطالعه، محققان 19 بیمار تحت درمان سرطان معده را مورد بررسی قرار دادند. در 13 نفری که به درمان پاسخ دادند، سطح ORF1p به زیر حد تشخیص سنجش کاهش یافت.

لاکاوا می گوید ردیابی پروتئین می تواند به طور بالقوه در مراقبت های بهداشتی معمول گنجانده شود. در طول یک دوره سالم در زندگی خود، می توانید سطح ORF1p خود را برای ایجاد یک خط پایه اندازه گیری کنید. سپس پزشک شما فقط مراقب هرگونه افزایش سطح ORF1p است که می تواند نشان دهنده تغییر در وضعیت سلامتی شما باشد. در حالی که ممکن است برخی نوسانات جزئی ORF1p اینجا و آنجا وجود داشته باشد، یک افزایش می تواند دلیلی برای تحقیقات عمیق تر باشد.

روت می‌گوید: نتایج مطالعه همچنین پتانسیل عظیم معرف‌های نانوبادی تولید شده از طریق مطالعه اینتراکتومیک را نشان می‌دهد. اینتراکتومیکس به دنبال درک تعاملات دینامیکی میلیون ها جزء منفرد در یک سلول، به ویژه پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک آن است. این فعل و انفعالات کمپلکس های ماکرومولکولی را تشکیل می دهند که اطلاعات را انتقال می دهند و رفتارهای سلولی را کنترل می کنند. تغییرات بیماری زا در این فعل و انفعالات زمینه ساز همه بیماری ها است.

روت می‌گوید: «نیاز اساسی به ابزارهای بسیار بهتری برای آشکارسازی و تشریح اینتراکتوم‌ها وجود دارد که تازه برآورده شده‌اند. برای این منظور، ما اغلب با موسسات دیگر در توسعه معرف‌هایی مانند نانوبادی‌های مشتق شده از لاما همکاری می‌کنیم. محصولات به دست آمده صرفاً ابزار تحقیقاتی نیستند - آنها پتانسیل بسیار زیادی در دستان پزشکان دارند.

منبع: مطالعه پژوهشی