科學(xué)家有望利用特殊的DNA標(biāo)記開發(fā)出診斷所有類型癌癥的新型檢測技術(shù)

近日，科學(xué)家們開發(fā)出了一種能夠檢測所有類型癌癥的新型檢測技術(shù)，這種技術(shù)基于一種特殊的DNA標(biāo)記，這種DNA標(biāo)記在所有類型癌癥中都存在。目前這項(xiàng)測試還沒有在人類機(jī)體中進(jìn)行，在研究人員確定其是否能用于人體之前還需要進(jìn)行大量的臨床試驗(yàn)。

不管是乳腺癌還是腸癌，每一種類型的癌癥都有其不同的遺傳特性，檢測其中一種癌癥類型的技術(shù)或許并不適用于其它癌癥類型，長期以來科學(xué)家們一直在尋找癌癥之間的共性，以便能夠開發(fā)出一種適用于所有癌癥類型的診斷工具，發(fā)表在國際雜志Nature Communications上的一篇研究報(bào)告中，研究人員就發(fā)現(xiàn)，當(dāng)置于水中時(shí)癌癥的DNA就會(huì)形成一種特殊的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)與乳腺癌、前列腺癌、腸癌和淋巴瘤的樣本中的DNA結(jié)構(gòu)是相同的，因此研究人員利用該研究發(fā)現(xiàn)就開發(fā)出了一種新型的檢測技術(shù)，該技術(shù)能在10分鐘內(nèi)有效識(shí)別出癌變的DNA。

如何發(fā)揮作用的？

當(dāng)前的癌癥診斷需要進(jìn)行組織檢查，即利用外科手段來收集患者機(jī)體的腫瘤組織樣本并進(jìn)行相關(guān)的分析，長期以來，研究人員一直希望能夠?qū)ふ一蜷_發(fā)一種微創(chuàng)診斷技術(shù)，在早期戒斷對多種類型的癌癥進(jìn)行診斷，目前一種仍處于研發(fā)的技術(shù)就是液體活檢技術(shù)，該技術(shù)能對患者機(jī)體血液中循環(huán)的癌癥DNA進(jìn)行檢測。

研究人員所開發(fā)的技術(shù)也能夠?qū)C(jī)體中循環(huán)的癌癥DNA進(jìn)行檢測，但其涉及了不同的檢測方法，人類機(jī)體中幾乎每一個(gè)細(xì)胞都擁有相同的DNA，但有研究卻發(fā)現(xiàn)，癌癥的進(jìn)展會(huì)促進(jìn)這些DNA經(jīng)歷相當(dāng)大的改變；這種變化在甲基化基團(tuán)的分布模式中表現(xiàn)得尤為明顯，甲基化基團(tuán)能對DNA進(jìn)行修飾。

正常細(xì)胞DNA發(fā)生的不同類型的甲基化模式對于調(diào)節(jié)和維持細(xì)胞的功能至關(guān)重要，同時(shí)其還負(fù)責(zé)開啟和關(guān)閉基因的表達(dá)，而改變這種模式就是癌細(xì)胞調(diào)節(jié)自身增殖的一種方式。此前研究人員對甲基化模式進(jìn)行了大量研究，然而其在溶液（比如水中）中的效應(yīng)似乎從未被研究過。利用透射電鏡技術(shù)，研究人員就觀察到，癌變細(xì)胞的DNA片段會(huì)在水中折疊成為一種三維結(jié)構(gòu)，這與正常組織的DNA在水中的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)完全不同。

在實(shí)驗(yàn)室中，研究人員利用金納米顆粒來幫助監(jiān)測諸如DNA等生物性分子，因?yàn)榻鹉芤砸环N特殊的方式來影響分子的行為，從而誘發(fā)可見的顏色變化，研究者發(fā)現(xiàn)，癌變細(xì)胞的DNA對金有著很強(qiáng)的親和力，這就表明，其能與納米金顆粒緊密地進(jìn)行結(jié)合。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)或能指導(dǎo)研究人員開發(fā)出一種檢測手段來對機(jī)體血液和組織中癌變的DNA進(jìn)行檢測和分析，這需要將少量純化的DNA及金顆粒溶液進(jìn)行混合，僅僅通過觀察溶液顏色的變化，研究者就能在5分鐘內(nèi)用肉眼識(shí)別出癌變細(xì)胞的DNA。

這項(xiàng)檢測技術(shù)同樣還適用于電化學(xué)的檢測（即當(dāng)DNA吸附到扁平的金電極上時(shí)），由于癌細(xì)胞的DNA與金有著較強(qiáng)的親和力，因此相比正常DNA而言，其能夠提供相對較高的電化學(xué)電流信號(hào)，這種電化學(xué)方法具有較高的敏感性，而且其最終能夠作為一種診斷工具。

為何這很重要？

為了能夠使這種檢測技術(shù)正常工作，DNA必須是純化的；截至目前為止，研究人員共對超過200份組織和血液樣本進(jìn)行檢測，準(zhǔn)確率能夠達(dá)到90%，確保準(zhǔn)確率是非常重要的，因?yàn)槠淠艽_保在檢測癌癥的過程中假陽性結(jié)果的出現(xiàn)。

研究者所檢測的癌癥類型包括乳腺癌、前列腺癌、腸癌和淋巴瘤，目前他們還未對其它類型癌癥進(jìn)行檢測，由于在所有類型的癌癥中DNA的甲基化模式都是相似的，所以DNA的反應(yīng)可能也是相同的。研究者表示，這是一個(gè)很有希望的開端，雖然后期我們還需要進(jìn)行深入的分析以及更多的樣本來證明該技術(shù)在臨床中的應(yīng)用價(jià)值。

下一步研究者將會(huì)進(jìn)行大規(guī)模的臨床研究來理解如何基于新型的DNA標(biāo)記來對癌癥進(jìn)行早期診斷，目前研究者正在評(píng)估從癌癥早期到晚期，利用患者機(jī)體不同體液檢出不同類型癌癥的可能性。研究者還在進(jìn)行研究證明，這種新型檢測技術(shù)是否能基于患者在治療期間機(jī)體體液中DNA標(biāo)記的豐度來幫助監(jiān)測患者接受療法的反應(yīng)。