تشخیص زودهنگام سرطان با آزمایش خون سریع و ارزان

به تازگی محققان آزمایش خون سریع، ارزان و بسیار حساس را برای تشخیص نوعی پروتئین مشخص تولید شده توسط سلول های سرطانی ایجاد کرده اند.

به گزارش تکناک، این آزمایش می‌تواند طیف وسیعی از سرطان‌ها را قبل از ظهور علائم تشخیص دهد و ممکن است کلید تشخیص زودهنگام بیماری ها باشد.

بسیاری از سرطان‌ها تا زمانی که علائم ظاهر نشوند، تشخیص داده نمی‌شوند که در این زمان بیماری ممکن است گسترده و درمان موثر آن دشوار شود.

نشانگرها راهی برای تشخیص سرطان هستند، اما برخی از آنها تنها زمانی ظاهر می شوند که سرطان (cancer : group of diseases involving abnormal cell growth and spread) علامت دار شود یا به نوع خاصی از سرطان مرتبط باشد.

در یک مطالعه جدید، محققان دانشگاه راکفلر یک آزمایش خون (blood test : laboratory analysis performed on a blood sample) بسیار حساس ایجاد کرده اند که پروتئین کلیدی تولید شده توسط سلول های سرطانی را شناسایی می کند که نویدبخش تشخیص زودهنگام تعدادی از سرطان ها است.

LINE-1 ORF1p یک پروتئین نشانگر زیستی نسبتاً جدید است که اخیرا در دنیای علم مورد توجه قرار گرفته است. Long interspersed element-1 (LINE-1) یک رتروترانسپوزون است و در واقع یک عنصر ویروس مانند است که در هر سلول انسانی یافت می شود و با مکانیزم کپی و چسباندن تکثیر می شود و در نتیجه یک کپی جدید در موقعیت جدیدی در ژنوم ایجاد می شود.

پروتئین شاخص چارچوب باز 1 (ORF1p) پروتئینی است که LINE-1 در سطوح بالایی در سرطان ها تولید می‌کند، از جمله بسیاری از شایع‌ترین و کشنده‌ترین سرطان‌ های مری، روده بزرگ، ریه، سینه، پروستات، تخمدان‌ها، رحم، لوزالمعده و سر و گردن.

جان لاکاوا، یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: ترانسپوزون‌ها به طور عادی در اسپرم و تخمک و در طول جنین‌زایی فعال می‌شوند، بنابراین در برخی شرایط، فعالیت غیرپاتوبیولوژیک ترانسپوزون‌ها رخ می‌دهد. اما در غیر این صورت، این ژن‌های پرش در داخل ژنوم خاموش می شوند زیرا فعالیت آنها استرس در سلول ایجاد می‌کند.

در بیشتر مواقع، بدن LINE-1 را کنترل می کند. اما وقتی فعال می‌شود و ORF1p تولید می‌کند، به این معنی است که ممکن است چیزی اشتباه باشد.

لاکاوا گفت: مکانیسم‌هایی وجود دارد که از فعالیت و تولید ORF1p LINE-1 جلوگیری می‌کند، بنابراین می‌توانیم از حضور پروتئین به عنوان نماینده سلول ناسالمی که دیگر کنترلی بر رونوشت آن ندارد، استفاده کنیم. نباید ORF1p در جریان خون یک فرد سالم پیدا شود.

طی تحقیقات متععدی ثابت شده است که سلول های سرطانی ORF1p را از شروع بیماری تولید می کنند، بنابراین یافتن راهی برای آزمایش دقیق آن به معنای ابتلا به سرطان در مراحل اولیه آن است. محققان همواره در صدد مهندسی یک آزمایش سریع و کم هزینه برای تشخیص ORF1p در پلاسمای خون بودند.

به دلیل اینکه ORF1p در غلظت‌های کمتر از حد تشخیص قابل تشخیص با روش‌های معمول آزمایشگاهی بالینی یافت می‌شود، پژوهشگران از فناوری تشخیص بر پایه تک مولکول به نام Simoa استفاده کردند. Simoa یک پلتفرم سنجش فوق حساس برای اندازه‌گیری نشانکرها در حجم کوچک خون، پلاسما یا مایع مغزی-نخاعی است. برای تشخیص و جذب پروتئین ORF1p، از معرف های نانوبادی سفارشی سازی و مشتق شده که از لاماها به دست آمده، استفاده شد.

لاکاوا گفت: ما این معرف‌ها را به عنوان بخشی از مأموریت خود برای ضبط و توصیف ارتباط مولکولی ORF1p با پروتئین‌های دیگر در سرطان‌ های کولورکتال توسعه دادیم.

ما می‌دانستیم که بیشتر سرطان‌ های 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.

محققان با استفاده از روش جدید توسعه یافته خود، چندین نوع سرطان و بیش از 400 فرد تحت کنترل سالم و بدون سرطان را هنگام اهدای خون مورد بررسی قرار دادند. ORF1p پلاسما در حدود 99 درصد از افراد تحت کنترل غیرقابل تشخیص بود، اما از پنج بیمار که ORF1p قابل تشخیص داشتند، یکی با بالاترین سطح، شش ماه بعد، به سرطان پروستات پیشرفته مبتلا شد.

چهار مورد از هشت مرحله اول سرطان تخمدان در گروه برای ORF1p مثبت بودند، که این مسئله نشان می دهد این نشانگر زیستی ممکن است نشانگر بیماری در مراحل اولیه باشد.

به طور کلی، محققان متوجه شدند که این آزمایش در تشخیص ORF1p در نمونه‌های خون بیماران مبتلا به سرطان‌ های تخمدان، معده مری و کولورکتال بسیار دقیق بود. علاوه بر این، هزینه آزمایش کمتر از 3 دلار آمریکا است و در کمتر از دو ساعت نتیجه می دهد.

مارتین تیلور، نویسنده اصلی این مطالعه گفت: ما از اینکه چقدر این آزمایش در تشخیص انواع سرطان موثر بود، شوکه شدیم.

علاوه بر تشخیص سرطان، از این آزمایش می توان برای ارزیابی میزان موثر بودن درمان سرطان نیز استفاده کرد. اگر درمانی موثر باشد، باید باعث کاهش میزان ORF1p  بیمار شود. محققان 19 بیمار تحت درمان سرطان معده را مورد مطالعه قرار دادند و متوجه شدند که در 13 نفری که به درمان پاسخ دادند، میزان ORF1p کمتر از حد تشخیص اندازه گیری شد.

محققان می گویند بهتر است این آزمایش به عنوان یک سیستم هشدار اولیه در درمان های معمول گنجانده شود.

لاکاوا گفت: در طول یک دوره سالم در زندگی خود، می توانید میزان ORF1p خود را برای دانستن میزان پایه اندازه گیری کنید. سپس پزشک شما مراقب هرگونه افزایش در میزان ORF1p  است که نشان دهنده تغییر در وضعیت سلامتی شما خواهد بود. با اینکه ممکن است برخی نوسانات جزئی در میزان ORF1p وجود داشته باشد، افزایش ORF1p می تواند دلیلی برای شروع تحقیقات عمیق تر باشد.

مطالعاتی با استفاده از گروه‌های بزرگ‌تر برای تایید بیشتر این آزمایش مورد نیاز است. همچنین تحقیقات بیشتری برای درک اینکه آیا میزان پایه طبیعی ORF1p در گردش وجود دارد یا خیر و در صورت وجود،‌ چه عواملی بر این میزان تأثیر می‌گذارند، نیاز است.

این مطالعه در مجله Cancer Discovery منتشر شد.