Новый анализ крови может расширить возможности жидкой биопсии

Клетки, погибая, оставляют свои «отпечатки пальцев» в виде внеклеточной ДНК, которую можно обнаружить в кровотоке. Исследования в этой области привели к появлению «жидкой биопсии» — анализа крови для диагностики некоторых видов рака, выявления аномалий плода и оценки состояния пересаженных органов. Однако спектр обнаруживаемых состояний пока ограничен.

Исследователи из UW Medicine в Сиэтле показали, что эти ограничения можно преодолеть, определяя тип клеток, из которых произошла внеклеточная ДНК. Новый метод анализирует паттерны фрагментации ДНК у конкретного человека и сравнивает их с ожидаемыми картинами, характерными для различных заболеваний или физиологических состояний.

Исследование под руководством Мэттью В. Снайдера и доктора Мартина Кирхера из лаборатории доктора Джея Шендура (Cell) показало, что ткани, вносящие вклад во внеклеточную ДНК, можно идентифицировать по паттернам фрагментации, а не по поиску специфических мутаций.

Принцип метода:

• ДНК в ядре упакована с помощью нуклеосом — белковых структур, вокруг которых ДНК намотана, как нить на катушку.
• Каждый тип клеток упаковывает ДНК немного по-разному, оставляя уникальный след.
• При гибели клетки ферменты разрезают ДНК на фрагменты в незащищённых участках между нуклеосомами.

Анализируя кровь пациентов с раком, учёные обнаружили, что разные типы рака оставляют разные «нуклеосомные отпечатки» во внеклеточной ДНК. Для некоторых видов рака удалось определить анатомический источник опухоли.

Потенциальное применение:

• Онкология: Определение источника метастатического рака с неизвестным первичным очагом (около 5% случаев), что поможет в диагностике и выборе лечения.
• Расширение диагностики: Метод может работать даже когда клетки генетически идентичны, в отличие от стандартных подходов, ищущих мутации. Это открывает возможность диагностики широкого спектра состояний, сопровождающихся гибелью клеток, но пока недоступных для жидкой биопсии: инфарктов, инсультов, аутоиммунных заболеваний.