Penyelidik telah menemui perbezaan minat antara DNA dari sel-sel kanser dan dari sel-sel yang sihat, dan penemuan ini boleh menyebabkan ujian darah baru untuk kanser.
Perbezaan? DNA kanser mempunyai pertalian yang agak kuat untuk emas, menurut satu kajian baru. Ciri ini nampaknya biasa berlaku kepada DNA kanser secara umum, tanpa mengira jenis kanser, kata para penyelidik.
Mengambil kesempatan daripada penemuan ini, penyelidik mencipta ujian baru yang menggunakan nanopartikel emas untuk mengesan kanser. Zarah emas berubah warna bergantung kepada sama ada DNA kanser hadir atau tidak. Hasilnya adalah ujian mudah dan cepat yang dapat mengesan kanser hanya dalam 10 menit, menurut kajian yang diterbitkan hari ini (4 Disember) dalam jurnal Nature Communications.
"Anda boleh mengesannya dengan mata - semudah itu," kata penulis kanan kajian Matt Trau, seorang profesor dan ketua kumpulan kanan di Australian Institute for Bioengineering dan Nanotechnology di University of Queensland, dalam satu kenyataan.
Walau bagaimanapun, kerja adalah permulaan, dan lebih banyak penyelidikan diperlukan sebelum ujian ini dapat berguna untuk pesakit, pakar luar memberitahu Live Science.
DNA kanser "methylscape"
Kajian baru ini memberi tumpuan kepada "epigenom", atau pengubahsuaian kimia kepada DNA yang mengubah gen "pada" atau "mati". Pengubahsuaian ini tidak mengubah urutan DNA, tetapi sebaliknya mempengaruhi bagaimana sel-sel "membaca" gen. Satu contoh perubahan epigenetik ialah metilasi DNA, penambahan kumpulan metil, atau "cap kimia", kepada sebahagian molekul DNA. Pengubahsuaian ini menghalang gen tertentu daripada dinyatakan.
Kajian terdahulu telah menunjukkan bahawa corak DNA metilasi dalam sel-sel kanser berbeza daripada sel-sel yang sihat. Khususnya, DNA kanser mempunyai kelompok metil di lokasi tertentu dan hampir tidak ada metilasi di tempat lain, manakala kumpulan metil DNA normal lebih merata di seluruh genom. Para penyelidik memanggil pola metilasi ini "landskap metilasi," atau "methylscape."
Dan walaupun "methylscape" ini berfungsi sebagai biomarker untuk kanser, penyelidik tidak mempunyai cara yang baik untuk mengesannya.
Jadi, daripada memberi tumpuan kepada metilasi itu sendiri, para penyelidik dalam kajian baru itu melihat apa yang dilakukan metilasi terhadap struktur keseluruhan dan sifat kimia DNA kanser.
Penyiasat mendapati bahawa methylscape DNA kanser menyebabkan serpihan DNA melipat ke dalam "struktur nano" 3D yang mempunyai persamaan untuk emas. Sebaliknya, lipatan DNA biasa dengan cara yang agak berbeza, yang tidak mengakibatkan pertalian kuat untuk emas, kata para penyelidik.
Oleh itu, para penyelidik telah membangunkan satu ujian yang mengeksploitasikan keupayaan DNA kanser untuk melekat pada emas. Jika DNA kanser hadir, nanopartikel emas akan mengubah warna yang berbeza daripada jika DNA kanser tidak hadir. Ujian ini boleh menggunakan "DNA bebas yang diedarkan," atau DNA yang dikeluarkan ke dalam darah dari kanser atau sel yang sihat.
Para penyelidik telah menguji teknologi mereka pada kira-kira 200 sampel dari pesakit kanser dan orang yang sihat, mendapati ujian itu adalah sehingga 90 peratus tepat dalam mengesan kanser.
Ujian kanser baru?
Dr. Jeffrey Weber, timbalan pengarah Pusat Kanser Perlmutter di Langone Health, New York University, menggelar kajian baru "sains yang hebat" dan memuji idea mencari jalan untuk mengesan methylscape DNA kanser. Walau bagaimanapun, Weber, yang tidak terlibat dalam kajian itu, berkata kerja itu "hanya permulaan." Beliau menambah bahawa kajian yang lebih besar diperlukan untuk menilai ketepatan ujian, serta sama ada ia boleh berguna untuk pesakit, berbanding dengan ujian sedia ada.
"Ia akan menjadi banyak kerja untuk mengubah jenis ini menjadi berguna, secara klinikal," kata Weber kepada Live Science.
Joyce Ohm, profesor onkologi bersekutu di Pusat Kanser Komprehensif Roswell Park di Buffalo, New York, bersetuju bahawa kerja itu adalah "pendahuluan yang berpotensi menarik" dalam mencari biomarker epigenetik umum untuk kanser. Tetapi dia menambah bahawa kajian itu "sangat membuktikan prinsip pada ketika ini."
Pada masa ini, ujian mengesan hanya kehadiran kanser, bukan jenis kanser. Ia juga tidak jelas betapa tinggi tahap DNA kanser perlu dilakukan agar ujian itu berfungsi, yang akan menjejaskan bagaimana awal dalam masa ujian itu dapat digunakan, kata para penyelidik.
Dalam bentuk semasa, ujian itu akan kurang digunakan sebagai ujian skrining, memandangkan ia tidak dapat mengesan jenis kanser, Ohm memberitahu Live Science. Tetapi jika teknik itu terus dibangunkan, mungkin permohonan potensial yang paling segera akan memantau pesakit kanser yang sedia ada untuk pengulangan penyakit, katanya.
Para penyelidik mengakui bahawa ujian mereka memerlukan kajian lanjut, "tetapi ia kelihatan sangat menarik sebagai penanda sejagat 'kanser yang sangat mudah," kata Trau dalam kenyataan itu. Ia juga menarik "sebagai teknologi yang sangat mudah diakses dan murah yang tidak memerlukan peralatan berasaskan makmal rumit seperti penjujukan DNA," katanya.
