Ang mga mananaliksik ay nakabuo ng isang napaka-sensitibong pagsusuri sa dugo na maaaring makakita ng isang pangunahing protina na ginawa ng mga selula ng kanser.

Ang pagsubok ay nagpapakita ng pangako para sa maagang pagtuklas ng kanser, ang ulat ng mga mananaliksik.

Karamihan sa mga kanser ay nagiging nakamamatay sa pamamagitan ng pananatiling mababang profile, na nagiging sanhi ng walang mga sintomas hanggang sa sila ay masyadong advanced upang gamutin. Ang mga kanser sa ovarian at gastroesophageal ay kabilang sa mga pinakakilala para sa palihim na paglala ng sakit na ito, na kadalasang humahantong sa mga diagnosis sa huling yugto.

Hindi tulad ng maraming mga pagsusuri sa kanser na limitado sa saklaw, mahal, o umaasa sa invasive tissue sampling, ang bagong paraan ay isang murang, multi-cancer detector na maaaring kunin ang pagkakaroon ng telltale protein, na kilala bilang LINE-1-ORF1p , sa isang maliit na halaga ng dugo sa wala pang dalawang oras.

"Ang assay ay may groundbreaking na potensyal bilang isang maagang diagnostic test para sa mga nakamamatay na kanser," sabi ni Michael P. Rout, pinuno ng Laboratory of Cellular and Structural Biology sa Rockefeller University. "Ang mga uri ng ultrasensitive detection instrument na ito ay nakahanda upang mapabuti ang mga resulta ng pasyente sa mga paraan ng pagbabago."

Pag-detect ng mga biomarker ng cancer

Ang pagtuklas ng biomarker ng kanser ay isang bata at lumalaking larangan. Mayroong isang bilang ng mga naturang biomarker, ngunit maaari silang magkaroon ng mga kakulangan. Ang ilan ay nangangailangan ng surgical biopsy. Ang iba ay nagtatrabaho lamang pagkatapos ng paglitaw ng mga sintomas, na maaaring huli na para sa isang epektibong interbensyon. Karamihan ay mga normal na protina ng tao na may pagkakaiba-iba mula sa tao patungo sa tao, na ginagawang mahirap bigyang-kahulugan ang isang halaga. At marami ang naka-target sa isang partikular na kanser, na nagpapaliit sa kanilang saklaw.

Ngunit kamakailan lamang, isang mahalagang bagong biomarker para sa mas maagang pagtuklas ay maaaring lumitaw. Ang protina na iyon, na kilala bilang LINE-1 ORF1p, ay dumating sa radar ng mga mananaliksik mga isang dekada na ang nakalipas. Ang LINE-1 ay isang retrotransposon, isang elementong tulad ng virus na naroroon sa bawat cell ng tao na umuulit sa pamamagitan ng mekanismo ng pagkopya-at-paste, na nagreresulta sa isang bagong kopya sa isang bagong posisyon sa genome. Ang ORF1p ay isang protina na ginagawa nito sa mataas na antas ng kanser.

"Ang mga transposon ay karaniwang ipinahayag sa tamud at itlog at sa panahon ng embryogenesis, kaya may ilang mga pangyayari kung saan mayroon kang nonpathobiological na pagpapahayag ng mga transposon," sabi ng coauthor na si John LaCava, isang research associate professor na dalubhasa sa LINE-1 na pananaliksik. "Ngunit kung hindi, ang mga 'jumping genes' na ito ay pinatahimik sa loob ng genome, dahil ang kanilang aktibidad ay lumilikha ng stress at insulto sa cell."

Kadalasan, pinapanatili ng katawan ang LINE-1 sa check.

"May mga layer ng mga mekanismo na pumipigil sa LINE-1 na maipahayag at makabuo ng ORF1p, upang magamit natin ang presensya ng protina bilang isang proxy para sa isang hindi malusog na cell na wala nang kontrol sa transcriptome nito," sabi ni LaCava. "Hindi mo dapat mahanap ang ORF1p sa daloy ng dugo ng isang malusog na tao."

Sa nakalipas na limang taon, sabi niya, "naging malinaw na ang mga protina na ito ay tumataas nang husto sa karamihan ng mga kanser," kabilang ang marami sa mga pinakakaraniwan at nakamamatay na mga kanser ng esophagus, colon, baga, suso, prostate, ovaries, matris, pancreas, at ulo at leeg.

Dahil ang mga selula ng carcinoma ay gumagawa ng ORF1p mula sa pagsisimula ng sakit, matagal nang naghanap ang mga mananaliksik ng sensitibo at tumpak na pagsusuri upang matukoy ang ORF1p sa lalong madaling panahon. Ang kakayahang makita ito sa mga pasyente bago magkaroon ng pagkakataong kumalat ang kanser ay maaaring magligtas ng mga buhay.

Mga custom na nanobodies mula sa llamas

Ang mga mananaliksik ng Rockefeller ay nakipagtulungan sa mga nangungunang investigator mula sa Mass General Brigham, ang Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering sa Harvard University, at Dana-Farber Cancer Institute, kasama ang iba pang mga institusyong kasosyo, upang mag-engineer ng isang mabilis, murang assay na may kakayahang makakita ng ORF1p sa plasma, na bumubuo ng higit sa kalahati ng nilalaman ng dugo ng tao.

Ang bagong pag-aaral ay gumagamit ng isang solong molekula na nakabatay sa teknolohiya ng pagtuklas na kilala bilang Simoa na binuo ng kapwa may-akda na si David Walt, ng Harvard. Ang koponan ng Rockefeller ay nag-ambag ng mga custom na nanobodies na hinango at ininhinyero mula sa apoy upang kumilos bilang mga reagents ng pagkuha na bumibitaw sa protina ng ORF1p at bilang mga sensitibong probe upang makita ito.

"Bumuo kami ng mga reagents na ito bilang bahagi ng aming misyon upang makuha at ilarawan ang mga molecular association ng ORF1p sa iba pang mga protina sa colorectal cancers," sabi ni LaCava. "Alam namin na ang karamihan sa mga colorectal na kanser ay may kasaganaan ng LINE-1 na mga protina, kaya naisip namin na ang mga pakikipag-ugnayan na nabuo nila ay maaaring mag-disregulasyon ng mga normal na function ng cell sa mga paraan na nakikinabang sa kanser. Ang paghihiwalay ng mga particle ng LINE-1 ay nagbigay-daan sa amin na mas masusing tingnan ang mga pakikipag-ugnayang ito. Nang maglaon, malinaw na ang aming mga collaborator sa Harvard ay maaaring gumamit ng parehong mga reagents para sa kanilang pagbuo ng biomarker assay, kaya ibinahagi namin ang mga ito.

Natuklasan ng mga mananaliksik na ang assay ay lubos na tumpak sa pag-detect ng ORF1p sa mga sample ng dugo ng mga pasyente na may iba't ibang mga kanser, kabilang ang mga ovarian, gastroesophageal, at colorectal na mga kanser. Nagkakahalaga ito ng mas mababa sa $3 upang makagawa at nagbabalik ng mabilis na mga resulta.

"Nagulat kami sa kung gaano kahusay ang pagsubok na ito sa mga uri ng kanser," sabi ni Martin Taylor, ng departamento ng patolohiya sa Massachusetts General Hospital at nangungunang may-akda ng pag-aaral sa journal Discovery ng cancer.

Sinuri din ng mga mananaliksik ang plasma ng 400 malulusog na tao na may edad 20–90 na nag-donate ng dugo sa Mass General Brigham Biobank; Ang ORF1p ay hindi natukoy sa 97–99% sa kanila. Sa limang tao na may nakitang ORF1p, ang taong may pinakamataas na antas ay natagpuan pagkalipas ng anim na buwan na may advanced na prostate cancer.

Tugon sa therapy sa kanser

Ang isa pang potensyal na paggamit ng assay ay ang pagsubaybay kung paano tumutugon ang isang pasyente sa therapy sa kanser. Kung epektibo ang isang paggamot, dapat bumaba ang antas ng ORF1p sa dugo ng pasyente, sabi ni LaCava. Sa isang bahagi ng pag-aaral, pinag-aralan ng mga mananaliksik ang 19 na mga pasyente na ginagamot para sa gastroesophageal cancer; sa 13 tao na tumugon sa paggamot, ang mga antas ng ORF1p ay bumaba sa ibaba ng limitasyon ng pagtuklas ng assay.

Ang pagsubaybay sa protina ay maaaring isama sa karaniwang pangangalagang pangkalusugan, sabi ni LaCava. “Sa isang malusog na panahon sa iyong buhay, maaari mong sukatin ang iyong mga antas ng ORF1p upang magtatag ng baseline. Pagkatapos ay babantayan lang ng iyong doktor ang anumang mga spike sa mga antas ng ORF1p, na maaaring nagpapahiwatig ng pagbabago sa iyong estado ng kalusugan. Bagama't maaaring mayroong ilang maliit na pagbabago sa ORF1p dito at doon, ang pagtaas ay magiging dahilan para sa mas malalim na pagsisiyasat."

Ang mga resulta ng pag-aaral ay naglalarawan din ng napakalawak na potensyal ng mga nanobody reagents na nabuo sa pamamagitan ng pag-aaral ng interactomics, sabi ni Rout. Ang Interactomics ay naglalayong maunawaan ang mga dinamikong pakikipag-ugnayan ng milyun-milyong indibidwal na bahagi sa isang cell, partikular ang mga protina at nucleic acid nito. Ang mga pakikipag-ugnayang ito ay bumubuo ng mga macromolecular complex na naghahatid ng impormasyon at kumokontrol sa mga gawi ng cellular. Ang mga pathogenic na pagbabago sa mga pakikipag-ugnayang ito ay sumasailalim sa lahat ng mga sakit.

"May isang mahalagang pangangailangan para sa mas mahusay na mga tool upang ipakita at i-dissect ang mga pakikipag-ugnayan na nagsisimula pa lang matugunan," sabi ni Rout. "Sa layuning iyon, madalas kaming nakikipagtulungan sa iba pang mga institusyon sa pagbuo ng mga reagents tulad ng aming mga nanobodies na nagmula sa llama. Ang mga resultang produkto ay hindi lamang mga kasangkapan sa pagsasaliksik—mayroon itong napakalaking potensyal sa mga kamay ng mga doktor.”

Source: Original Study