Используя обычный образец крови, исследователи разработали чрезвычайно чувствительный анализ для обнаружения и количественного определения фрагментов ДНК, содержащих редкие генетические мутации в раковых клетках пациента. В этом анализе используются «суперселективные» праймеры для ПЦР, которые практически игнорируют большое количество близкородственных немутантных фрагментов ДНК, полученных из нормальных клеток пациентов. Этот новый анализ быстрее и значительно дешевле, чем существующие методы, и может быть выполнен на широко доступных инструментах. Исследователи демонстрируют простоту применения этого подхода в новом отчете в Journal of Molecular Diagnostics .
«Долгосрочная цель этого исследования состоит в разработке мультиплексных анализов, которые позволяют как раннее обнаружение мутаций , связанных с раком, до появления каких-либо симптомов, так и применение эффективного раннего лечения. Эти анализы будут использовать неинвазивную жидкую биопсию (обычная образцы), взятые во время ежегодного медицинского осмотра человека, и фрагменты ДНК, временно присутствующие в образце крови (происходящие из погибших клеток), затем будут проанализированы с помощью высокомультиплексных методов ПЦР в реальном времени или цифровой ПЦР», — пояснила ведущий исследователь Диана Янет Варгас. , MS, и Фред Рассел Крамер, доктор философии, из Исследовательского института общественного здравоохранения Медицинской школы Нью-Джерси Университета Рутгерса, Ньюарк, Нью-Джерси, США
Современные методы анализа жидких биопсий включают либо анализ последовательности следующего поколения, который является дорогостоящим, длительным и имеет ограниченную чувствительность; или используйте метод ПЦР, в котором амплифицируются как мутантные фрагменты ДНК, так и близкородственные фрагменты ДНК дикого типа, что ограничивает чувствительность, когда мутантные фрагменты ДНК встречаются редко. С другой стороны, уникальный дизайн суперселективных праймеров для ПЦР позволяет проводить амплификацию мутантных фрагментов ДНК, эффективно предотвращая амплификацию многочисленных близкородственных фрагментов ДНК дикого типа. Следовательно, анализы суперселективной ПЦР, описанные в этом отчете, очень чувствительны.
Мультиплексные суперселективные ПЦР-анализы с использованием частых неинвазивных жидких биопсий позволяют выбрать и впоследствии модифицировать эффективную таргетную терапию для лечения рака у конкретного человека. Кроме того, после лечения эти анализы могут помочь в наблюдении за пациентом для выявления наличия минимальной остаточной болезни, что позволяет при необходимости проводить дальнейшее вмешательство.
Чтобы продемонстрировать клинический потенциал их подхода, были проанализированы шесть образцов ДНК из плазмы больных раком. Образцы от пяти пациентов были слепыми. Для подтверждения наличия или отсутствия конкретных мутаций рецептора эпидермального фактора роста человека (EGFR) в каждом образце были проведены мультиплексные суперселективные ПЦР.. Эти мутации были выбраны потому, что их наличие определяет, какая таргетная терапия с наибольшей вероятностью будет эффективной против немелкоклеточного рака легкого. Четыре образца были положительными в отношении различных целевых мутаций EGFR, а два образца не давали сигналов в отношении целевых мутаций EGFR. После того, как слепые образцы были раскрыты, выяснилось, что два отрицательных образца были получены от пациентов, у которых не было мутаций EGFR, и эти образцы были преднамеренно предоставлены в качестве контроля. Анализы выявили ранее известные мутации в других образцах. Примечательно, что анализ также выявил очень редкую мутацию резистентности в одном слепом образце, о присутствии которой ранее не было известно, что позволяет предположить, что таргетную терапию пациента необходимо изменить.
«Единственное различие между этими анализами и обычной мультиплексной ПЦР в реальном времени заключается в замене обычных праймеров суперселективными праймерами», — сказали исследователи. «Эти анализы можно быстро проводить в пунктах оказания медицинской помощи, а результаты можно немедленно использовать для информирования последующих клинических решений».
Авторы отмечают, что эта технология может иметь и другие медицинские применения, такие как идентификация редких устойчивых к антибиотикам бактерий и идентификация редких мутантных генов, обнаруженных в клетках плода, циркулирующих в плазме матери. Таким образом, доступность чувствительных мультиплексных анализов SuperSelective PCR, вероятно, будет иметь широкое клиническое применение».
