Жидкостная биопсия позволяет обнаруживать небольшие количества ДНК в образцах крови для выявления мутаций, что может помочь в выборе лечения. Одним из препятствий для жидкой биопсии рака является нехватка циркулирующей опухолевой ДНК в образцах крови. Большинство усилий по повышению чувствительности жидкостной биопсии было сосредоточено на разработке новых технологий секвенирования, которые можно использовать после забора крови. Обдумывая способы сделать жидкую биопсию более информативной, ученые пошли по другому пути и решили увеличить количество ДНК в кровотоке пациента перед взятием образца.
Организм использует две основные стратегии для удаления циркулирующей ДНК из кровотока. Ферменты, называемые ДНКазами, циркулируют в крови и разрушают ДНК, с которой они сталкиваются. В то же время иммунные клетки, известные как макрофаги, поглощают бесклеточную ДНК, когда кровь фильтруется через печень.
Исследователи решили нацелиться на каждый из этих процессов отдельно с помощью инъекционных молекул, которые они назвали «прайминговыми агентами». Чтобы предотвратить разрушение ДНК ДНКазами, они разработали моноклональное антитело, которое связывается с циркулирующей ДНК и защищает ее от ферментов. Другой разработанный ими агент представляет собой наночастицу для блокировки поглощения макрофагами внеклеточной ДНК. По задумке ученых, безопасная наночастица-пустышка может отвлечь иммунные клетки от циркулирующей ДНК, и тогда она будет иметь более высокую концентрацию.
Команда протестировала способ на мышах. Грызунам были трансплантированы раковые клетки, склонные к образованию опухолей в легких. Через две недели после трансплантации количество циркулирующей опухолевой ДНК, обнаруженной в образце крови, увеличилось почти в 60 раз.
После взятия образца крови были проведены те же тесты секвенирования, которые сегодня применяются для жидкой биопсии. Исследователи выяснили, что предоставление мышам наночастиц перед взятием крови позволяет обнаруживать циркулирующую опухолевую ДНК у 75% грызунов с ранней стадией рака. Уровень ДНК в крови повышается в течение 1-2 часов после инъекции любого из агентов, а затем в течение 24 часов возвращается к норме.
Новый подход позволит не только раньше диагностировать рак, но и обнаружить опухолевые мутации, которые можно будет использовать для определения лечения. Это также улучшит выявление рецидивов рака. Исследователи основали компанию Amplifyer Bio и планируют перейти к клиническим испытаниям.
