Анализ крови обнаруживает рак на несколько лет раньше, чем другие методы

Раннее выявление рака имеет большое значение, поскольку выживаемость больных значительно увеличивается, если заболевание идентифицируется на начальных стадиях. Однако ранних скрининговых тестов немного, и они существуют лишь для нескольких типов рака (маммография, анализ на простатспецифический антиген, колоноскопия, цитология шейки матки). Перспективен анализ циркулирующей опухолевой ДНК в плазме крови (жидкая биопсия). Однако ее применению для скрининга на онкозаболевания препятствует небольшое количество опухолевой ДНК в крови на ранних стадиях рака.

Новый тест на основе анализа крови, который обнаруживает маркеры рака намного раньше традиционных диагностических методов, предложила команда исследователей из Фуданьского университета (Шанхай) и стартапа Singlera Genomics (Сан-Диего, Шанхай). Задачу облегчало то, что у них имелся доступ к образцам крови пациентов, взятым за годы до того, как им поставили онкологический диагноз.

Образцы были собраны в рамках 10-летнего лонгитюдного исследования, начатого Фуданьским университетом в 2007 году. Исследование проводилось в округе Тайчжоу провинции Чжэцзян. Каждый из участников сдавал образцы крови в течение 10 лет и проходил регулярные проверки состояния здоровья. Всего на сегодня проект собрал более 1,6 миллиона образцов от 123 115 человек.

Авторы работы, опубликованной в Nature Communications, исследовали образцы плазмы крови людей, у которых впоследствии было диагностировано онкозаболевание, а также здоровых людей из той же когорты. Проанализировали образцы от 605 бессимптомных лиц, у 191 из которых в следующие четыре года диагностировали один из пяти видов рака (колоректальный, рак желудка, пищевода, легкого и печени); образцы от 223 больных раком, взятые после постановки диагноза, и 200 образцов первичной опухоли и нормальной ткани.

Кун Чжан, один из авторов статьи, профессор и заведующий кафедрой биоинженерии в Калифорнийском университете (Сан-Диего), более десяти лет вместе с коллегами разрабатывает методы выявления рака, основанные на анализе метилирования ДНК. Эти методы отличают раковую ДНК по сигнатуре метилирования, то есть присутствию или отсутствию метильных групп у цитозинов, с которыми соседствуют гуанины (сайты CpG).

Исследователи определили набор сайтов CpG, дифференциально метилированных при онкозаболеваниях, используя данные из Атласа генома рака (TCGA) и других источников. Они собрали панель из 595 областей генома, включающих более 10 тысяч сайтов метилирования. Для исследования образцов плазмы использовали особый метод построения библиотеки с полутаргетной ПЦР (один акт лигирования и один праймер на ампликон), чтобы повысить чувствительность.

Чжан стал соучредителем Singlera Genomics (сейчас он научный консультант компании). Стартап Singlera владеет лицензией на созданную им технологию и занимается улучшением и коммерциализацией тестов для раннего обнаружения рака, включая тест под названием PanSeer, который исследовали в данной работе.

Тест PanSeer выявил рак в 95% образцов от людей, у которых был диагностирован рак через 1–4 года после взятия крови. Он также выявил рак в 88% образцов пациентов, которым уже был поставлен диагноз, и верно определил отсутствие рака в 95% случаев.

«Конечной целью может быть регулярное проведение подобных анализов крови во время ежегодных медицинских осмотров», — отмечает Кун Чжан. Задача, актуальная уже сейчас, — регулярное тестирование людей с высоким риском, например, с семейной историей онкозаболеваний.

Исследователи подчеркивают, что PanSeer вряд ли предскажет развитие рака у человека, полностью здорового на момент взятия крови. Он выявляют пациентов, у которых уже есть новообразования, не обнаруженные существующими методами диагностики. Необходимы дальнейшие крупномасштабные лонгитюдные исследования, чтобы подтвердить потенциал теста для раннего выявления рака.