Израильские ученые разработали анализ крови, способный заменить биопсию

Анализ ДНК мертвых клеток помогает быстро и точно определить наличие и масштабы заболевания

В диагностической медицине биопсия, при которой образец ткани извлекается для анализа, является обычным инструментом для выявления многих заболеваний. 

Тем не менее, этот традиционный метод не лишен недостатков - он может быть болезненным, в образец не всегда попадает пораженная ткань и самое главное - биопсию можно делать только на достаточно запущенной стадии заболевания, что в некоторых случаях делает диагноз и лечение слишком запоздалыми. Поэтому исследователи продолжают искать менее инвазивные и более точные способы диагностики.

Профессор Нир Фридман и доктор Ронен Саде из Института наук о жизни и Школы компьютерной инженерии Еврейского университета в Иерусалиме опубликовали в журнале Nature Biotechnology​ исследование, которое показывает, как с помощью простого анализа крови можно обнаружить широкий спектр заболеваний. Тест позволяет идентифицировать и определять состояние мертвых клеток по всему телу и, таким образом, диагностировать различные заболевания, включая рак и болезни сердца и печени. Тест даже может идентифицировать специфические маркеры, которые могут отличаться у пациентов, страдающих одними и теми же типами опухолей, что может помочь врачам разработать индивидуальные методы лечения для каждого пациента.

Слева направо: Гавриэль Фиалков, д-р Ронен Саде, д-р Исра Шаркия и проф. Нир Фридман / Фото: пресс-служба Еврейского университета

Технология нового анализа опирается на естественный процесс, при котором каждый день миллионы клеток нашего тела умирают и заменяются новыми. Когда клетки умирают, их ДНК фрагментируется, некоторые из этих фрагментов попадают в кровоток и могут быть обнаружены методами секвенирования ДНК. Однако все наши клетки имеют одинаковую последовательность ДНК, и поэтому простое секвенирование ДНК не может определить, из какой клетки взят данный фрагмент. Тем не менее, хотя последовательность ДНК в клетках идентична, способ организации ДНК в клетке существенно отличается. ДНК упакована в нуклеосомы, небольшие повторяющиеся структуры, содержащие специализированные белки, называемые гистонами. На гистоновых белках клетки записывают уникальный химический код, который может рассказать нам об идентичности клетки и даже о биологических и патологических процессах, происходящих в ней. В последние годы многочисленные исследования успешно разработали процесс, с помощью которого можно "прочитать" эту информацию и, таким образом, выявить аномальную активность.

Новый подход, предложенный исследователями Еврейского университета, позволяет точно считывать эту информацию из ДНК в крови и использовать ее для определения природы заболевания или опухоли, того, где именно в теле она обнаружена, и даже насколько развита болезнь.

Иерусалимская разработка основана на анализе эпигенетической информации внутри клетки - методе, который в последние годы все больше совершенствуется. «Мы поняли, что если эта информация сохраняется в структуре ДНК в крови, мы могли бы использовать эти данные для определения тканевого источника мертвых клеток и генов, которые были активны в этих самых клетках. На основе этих результатов мы можем раскрыть ключевые детали о здоровье пациента», - объясняет профессор Фридман. «Мы можем лучше понять, почему клетки погибли, будь то инфекция или рак, и на основании этого лучше понять, как развивается болезнь».

Наряду с очевидными диагностическими преимуществами этого процесса, новый анализ является неинвазивным и гораздо менее дорогостоящим, чем традиционные биопсии. Доктор Ронен Саде: «Мы надеемся, что этот подход позволит диагностировать болезни значительно раньше и поможет врачам более эффективно лечить пациентов. Осознавая потенциал этого подхода и возможные масштабы его применения для диагностики и терапии, мы создали компанию Senseera, которая будет участвовать в клинических испытаниях в партнерстве с крупными фармацевтическими компаниями с целью сделать этот инновационный подход доступным для пациентов».​​

Источник: MFA
Фотоиллюстрация: Pixabay