澳洲发明能诊断出所有类型癌症的方法

文 / 技术力量
2018-12-05 10:44
澳洲发明能诊断出所有类型癌症的方法

澳洲发明能诊断出所有类型癌症的方法

澳大利亚昆士兰大学研究员Abu Sina,博士后研究员Laura G. Carrascosa及Matt Trau教授已经发明出能诊断出所有类型癌症的方法。

它基于独特的DNA特征,这种基因特征在所有类型的癌症当中具有共性。

传统观念认为,每种癌症类型,无论是乳腺癌还是肠癌,都具有不同的遗传和其他特征。一种癌症的检测可能不适用于另一种癌症。

长期以来,研究人员一直在寻找癌症之间的共性,以开发出适用于所有类型的诊断工具。

三位科学家发现,癌症DNA在放入水中时会形成独特的结构,乳腺癌,前列腺癌和肠癌以及淋巴瘤样本的DNA结构相同。利用这一发现,三人开发了一种可以在不到十分钟的时间内鉴别出癌性DNA的检测方法。

以往对癌症的检测需要组织活检,要用外科手术从患者肿瘤收集组织。研究人员一直在寻找一种可以在较早阶段检测癌症的侵入性较小的诊断测试。

新方法使用了液体活检技术,测试血液中的循环癌症DNA。

几乎人体内的每个细胞都有相同的DNA,但研究发现,癌症的会导致这种DNA经历了相当大的重新编程。

澳洲发明能诊断出所有类型癌症的方法

癌细胞会改变甲基分子性状

这种变化在被称为甲基的微小分子的分布模式当中特别明显,甲基可以修饰DNA。

正常细胞DNA的独特甲基模式对于调节其机器和维持其功能至关重要。它还负责打开和关闭基因。改变这种模式是癌细胞调节自身增殖的方式之一。

之前已经研究过这种甲基图案。然而,从未探索过它在溶液(如水)中的作用。

使用透射电子显微镜(高分辨率显微镜),科学家看到癌症DNA片段折叠成水中的三维结构。这些与我们在水中观察到的正常组织DNA不同。

在实验室中,金颗粒通常用于帮助检测生物分子(如DNA)。这是因为金可以用导致可见颜色变化的方式影响分子行为。

三位科学家发现,癌性DNA对金具有强烈的亲和力,这意味着它与金颗粒强烈结合。

这一发现使他们开发出一种可以检测血液和组织中癌变DNA的检测方法。只需要将少量纯化的DNA与一些金颗粒溶液混合。

通过简单地观察颜色变化,可以在五分钟内用肉眼识别癌性DNA。

该测试也适用于电化学检测, 当DNA附着在扁平金电极上时。

由于癌症DNA对金具有很高的亲和力,因此与正常DNA相比,它提供了更高的相对电化学电流信号。该电化学方法是高度敏感的,并且最终也可以用作诊断工具。

为了使这个测试正常工作,DNA必须是纯净的。到目前为止,三名科学家已经测试了200多个组织和血液样本,准确率为90%。准确性对于确保假阳性较少非常重要,能够确保在没有癌症时错误地检测到癌症。

测试的癌症类型包括乳腺癌,前列腺癌,肠癌和淋巴瘤。尚未测试其他癌症,但由于甲基化模式在所有癌症中相似,因此DNA可能以相同的方式响应。

虽然需要进一步分析更多样本来证明其临床应用,但这是一个很有希望的开端。

下一步是进行一项大型临床研究,以了解基于这种新DNA标记检测癌症的早期时间。科学家正在评估从癌症的早期到晚期检测不同体液中不同癌症类型的可能性。

三位科学家还在考虑该测试是否有助于根据治疗期间体液中DNA特征的丰富程度来监测治疗反应。

最新一期《自然通訊》杂志发表了三人的研究报告。