Рак легких уносит больше жизней, чем любой другой вид рака в мире. В последние годы в лечении произошел большой прогресс, но шансы на успех во многом зависят от времени диагностики. Помочь обнаружить опухоль на самой ранней стадии поможет новая израильская разработка - специальный анализ крови.
Рак легких - это группа заболеваний, которая делится на две основные категории: немелкоклеточный рак легких (NSCLC), встречающийся чаще всего, и мелкоклеточный рак легких (SCLC), считающийся более агрессивным. Курение - главный фактор риска. Болезнь может развиться и у тех, кто никогда не курил. К этому приводят пассивное курение, загрязнение воздуха, воздействие газа радона, опасные вещества на работе или генетическая предрасположенность.
Главная трудность при раке легких заключается в том, что на ранних стадиях он развивается без симптомов. Когда начинается длительный кашель, одышка, боли в груди, кашель с кровью или необъяснимая потеря веса - только тогда больной обращается к врачу. Поэтому болезнь часто обнаруживают только на 3-й или 4-й стадии, когда лечение становится сложнее.
Варианты терапии включают хирургическое вмешательство, облучение, химиотерапию, биологическую терапию, иммунотерапию и их комбинации. Выбор метода зависит от типа опухоли, стадии болезни и особенностей пациента.
►Выявление рака по анализу крови
Проведение исследования
(Фотографика: Тель-Авивский университет)
Главный инструмент врачей для ранней диагностики рака легких - CT (компьютерная томография) с низкой дозой облучения. Процедура снижает смертность, но имеет недостатки. Обследование стоит дорого, а подозрительные изменения часто оказываются доброкачественными.
На этом фоне в последние годы развивается другое перспективное направление - жидкая биопсия. Ученые пытаются найти следы опухоли в крови, используя свободную ДНК, которая циркулирует в кровотоке. Большинство анализов в этой области основаны на секвенировании ДНК. Это дорогой и сложный процесс, который требует вычислительной инфраструктуры. Но можно ли получить из того же образца крови важную биологическую информацию более простым и дешевым способом?
Для ответа на этот вопрос в Тель-Авивском университете разработали другой способ чтения информации в ДНК. Вместо секвенирования этот метод определяет раковый след с помощью света. Цена анализа снизилась более чем в 10 раз по сравнению со стандартным анализом. В основе лежит химический процесс, при котором светящиеся молекулы присоединяются к раковым мутациям в ДНК. Сигналы считываются и оцениваются с помощью специального чипа.
►Химический "отпечаток пальца" опухоли
Чип со светящимися точками
(Фотографика: Тель-Авивский университет)
Этот метод не ищет один генетический маркер или одну мутацию. Система распознает химический "отпечаток пальца" опухоли, который образован сочетанием участков, характерных для рака. Процесс начинается с извлечения свободной ДНК из образца крови и ее маркировки флуоресцентным веществом. Затем образец помещают на специальный чип ДНК и сканируют оптическими средствами. В итоге получается рисунок из светящихся точек. Вычислительная модель считывает этот рисунок и определяет наличие характерного следа рака легких.
В исследовании участвовали 103 человека: 51 больной раком легких и 52 здоровых добровольца из контрольной группы.
Результаты оказались многообещающими. У больных на 2- 4-й стадиях анализ правильно выявил рак в 93,1% случаев, что показывает его высокую чувствительность. Анализ верно определил 90,3% здоровых участников, показав высокую специфичность. Система смогла различить два основных подтипа рака легких.
Было решено проверить, сможет ли биологический "отпечаток пальца" дать ответ на главный вопрос пациента в ходе терапии: работает ли лечение?
В ходе исследования ученые получили первый намек на такую возможность. У больного, который отреагировал на терапию, профиль ДНК изменился и стал ближе к показателям здоровых людей. У больного без отклика на лечение профиль почти не изменился. Это интересное наблюдение пока остается только первичным сигналом. Крупные исследования покажут, сработает ли метод для контроля эффективности терапии.
►Простой, быстрый и доступный анализ крови
Основание для оптимизма дает правильное направление работы. Главные плюсы подхода - простота, скорость и низкая цена. Сейчас обследование занимает 2-3 дня и стоит около 60 долларов за образец. Если последующие работы подтвердят данные, метод дополнит инструментальные обследования, поможет в ранней диагностике рака легких и позволит оценивать результаты лечения.
Метод не заменяет существующие инструменты, а дает врачам дополнительную биологическую информацию для принятия решений. Простой анализ крови заменит технологии, которые требуют больших затрат.
Для продвижения технологии на рынок совместно с университетом была создана компания JaxBio Technologies. Она проводит клинические испытания в нескольких больницах Израиля и Европы.
Путь от научного открытия до применения в клинике длинный. Дополнительные исследования должны подтвердить точность, надежность и пользу метода в клинических условиях. В случае успеха будут расширены возможности диагностики и контроля за лечением рака легких, что сделает их доступными для большинства населения.
Подробности на иврите читайте здесь
Перевод: Даниэль Штайсслингер