Lexington, Massachusetts - Rakovina plic, prostaty nebo pankreatu. U těchto i dalších vždy platí, že čím dříve jsou diagnostikovány, tím větší šanci na přežití pacient má.
Vědci z uznávaného bostonského Massachusetts Institute of Technology (MIT) vyvinuli systém, který ze vzorku krve umožní už během tří hodin diagnostikovat různé typy rakovin.
"Mikropodpis" rakoviny
Metoda využívá specifického "podpisu" každé rakoviny, tvořeného takzvanými "miRNA".
Jedná se o krátké úseky ribonukleové kyseliny, dlouhé asi dvacet nukleotidů ("písmen kódu"). V buňce mohou hrát mnoho různých rolí, především jsou ale součástí mechanismů určujících do jaké míry - a zda vůbec - se ten či onen gen projeví.
Při přeměně normální buňky v rakovinnou dochází, mimo jiné, právě také ke změnám výskytu a četnosti těchto krátkých molekul RNA. U každého typu rakoviny pak dochází ke specifickým změnám, které je umožní odlišit od zdravých buněk.
Malé, ale důležité molekuly
Tento typ krátkých RNA hraje úlohu i v dalších onemocněních, včetně HIV, Alzheimerovy nemoci či diabetu. V lidském genomu bylo doposud identifikováno kolem tisíce podobných molekul, jejichž úlohou je správně "vyladit" to, jak se určité geny projeví.
Zjednodušeně řečeno - gen se z DNA v jádře přepíše do miRNA - "posla" směřujícího z jádra ven. Podle něj se poté daná bílkovina postaví. Krátké RNA se na tohoto posla mohou navázat a zablokovat tak jeho přepis.
V současnosti dostupné techniky, využívající detekce těchto miRNA molekul mají dvě velké nevýhody - za prvé neexistuje všeobecně přijatý "zlatý standard", kterým by se diagnostikace řídila, a za druhé je doposud potřeba časově i materiálně náročného procesu izolace těchto molekul z krve či jiné tkáně.
Profesor Patrick Doyle spolu se svým studentem Stephenem Chapinem a dalšími kolegy ukázali jak si s posledně zmiňovaným problémem poradit. V lednu letošního roku nejprve v časopise Angewandte Chemie představili asi 200 mikrometrů dlouhé hydrogelové částice, schopné rychle určit změny v tvorbě těchto miRNA.
V novém článku, uveřejněném časopisem Analytical Chemistry, se jim pak ještě podařilo zvýšit citlivost této metody a úspěšně určit miRNA v séru pacienta s rakovinou prostaty.
Jak celý systém funguje?
Na každé hydrogelové částici je "nasázeno" několik milionů kopií molekuly DNA. Na ty se po smíchání s krevním vzorkem pacienta specificky váží (jsou takzvaně komplementární) přítomné miRNA.
Kromě tohoto vázajícího úseku však DNA molekuly obsahují ještě další část, na kterou se váže "svítící" fluorescenční látka, následně přidávaná do vzorku. Speciální skener je pak podle síly signálu schopný přečíst, kolik molekul miRNA se na danou částici navázalo. Zároveň je, podle chemické značky, schopen určit o jakou konkrétní molekulu se jedná.
Nová technologie se ukazuje být oproti obdobným systémům asi stokrát citlivější.
"Taková citlivost už umožňuje určit malá množství přítomných miRNA v séru a pravděpodobně i v dalších tělesných tekutinách. To by mohlo tuto techniku učinit velmi užitečnou, zvláště když vezmeme v potaz, že odběr vzorků by v tomto případě zahrnoval pro pacienta naprosto minimální zásah," říká Jun Lu z Yale School of Medicine.
Novou technologii už si profesor Doyle licencoval v rámci nově založené společnosti, jejímž cílem nyní bude přenést tuto technologii do klinické praxe. V blízké budoucnosti bychom se tak snad mohli dočkat jednoduchého a poměrně rychlého vyšetření této zákeřné nemoci.
