Tek bir örnekten birden fazla kanser türünü ve diğer hastalıkları tespit edebilen düşük maliyetli bir kan testi geliştirildi. Mutasyonları aramak yerine, UCLA ekibi DNA’ya bağlanan ve genetik aktiviteyi düzenlemeye yardımcı olan kimyasal işaretler olan DNA metilasyonunu inceledi.
Los Angeles’taki California Üniversitesi (UCLA) Sağlık Bilimleri araştırmacıları, ön çalışmalarında umut verici sonuçlar veren, basit ve düşük maliyetli bir kan testi geliştirdi. Bu test, kan dolaşımında bulunan DNA parçacıklarını analiz ederek aynı anda birden fazla kanser türünü, çeşitli karaciğer hastalıklarını ve farklı anormallikleri tespit edebiliyor.
Test, Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlandı ve hastalıkların erken teşhisi ile genel sağlık takibi için daha etkili ve uygun maliyetli bir yöntem sunabilir.
“Erken teşhis hayati önem taşıyor,” diyor çalışmanın baş yazarı Dr. Jasmine Zhou. “Kanser yayılmadan önce tespit edildiğinde hayatta kalma oranları çok daha yüksek oluyor. Kanser birinci evrede tespit edilirse sonuçlar, dördüncü evreye kıyasla çok daha iyi,” diye ekliyor.
MethylScan adı verilen yeni yöntem, binden fazla kişinin dahil olduğu bir grupta test edildi. Yöntem, dolaşımdaki serbest DNA’yı (cfDNA) analiz ederek çalışıyor. Bu DNA parçacıkları, hücreler öldüğünde kana salınan küçük genetik materyal parçalarıdır. Tüm organlardan hücreler kana DNA bıraktığı için, bu serbest DNA aslında vücudun genel durumunu yansıtan moleküler sinyaller taşır.
“Her gün vücudumuzda 50 ila 70 milyar hücre ölür. Bunlar yok olmaz; DNA’ları kan dolaşımına geçer,” diye açıklıyor Zhou. “Bu da aslında tüm organlarımız hakkında bilgiye zaten kanımızda sahip olduğumuz anlamına geliyor.”
Kanserin kandan tespit edilmesi fikri, yani “sıvı biyopsi”, yeni değil. Bazı testler, belirli kanser türlerini tespit etmek için tümör DNA’sındaki mutasyonları araştırıyor. Ancak bu testler genellikle sınırlı sayıda genetik değişikliğe odaklanıyor ve zayıf tümör sinyallerini yakalayabilmek için derin dizileme gerektirdiğinden maliyetli olabiliyor.
UCLA ekibi ise mutasyon aramak yerine DNA metilasyonuna odaklandı. Metilasyon, DNA’ya bağlanan ve genlerin nasıl çalıştığını düzenleyen kimyasal işaretlerdir. Bu metilasyon desenleri, doku türüne göre değişir ve hücreler kanserli hale geldiğinde ya da hastalandığında farklılaşabilir.
“DNA metilasyonu, bir dokunun sağlık durumunu yansıtır,” diyor çalışmanın ortak yazarı Dr. Wenyuan Li. “Son derece bilgilendirici bir sinyaldir.”
Ancak bir sorun var: Kanda bulunan serbest DNA’nın büyük bölümü tümörlerden ya da hasarlı organlardan gelmez. %80 ila %90’ı normal kan hücrelerinden kaynaklanır. Bu durum arka plan “gürültüsü” oluşturur ve erken evre kanseri işaret edebilecek nadir DNA parçacıklarını tespit etmeyi zorlaştırır ve maliyetleri artırır.
Araştırmacılar bu sorunu çözmek için, dizileme öncesinde arka plan DNA’sının büyük kısmını ortadan kaldıran bir teknik geliştirdi. Özel enzimler kullanarak, çoğunlukla kan hücrelerinden gelen metillenmemiş DNA parçalarını seçici şekilde kesip çıkardılar. Tüm genomu kapsayan bir hibritizasyon paneli sayesinde, elde edilen DNA örnekleri katı organlardan gelen metillenmiş DNA ile zenginleştirildi.
Bu “gürültü” azaltıldığında, gerekli dizileme miktarı ciddi şekilde düşürülebiliyor ve böylece maliyetler azaltılırken hassasiyet korunuyor.
MethylScan’in doğruluğunu test etmek için araştırmacılar, 1.061 kişinin kan örneklerini analiz etti. Bu kişiler arasında karaciğer, akciğer, yumurtalık ve mide kanseri hastaları; hepatit B ve C gibi karaciğer hastalıklarına sahip bireyler; iyi huylu akciğer nodülleri olan kişiler ve sağlıklı katılımcılar yer aldı. Elde edilen karmaşık metilasyon verileri, makine öğrenimi algoritmalarıyla analiz edildi.
Test, birden fazla kanser türünü tespit etmede yüksek genel doğruluk sağladı. %98 özgüllük oranı (yani düşük yanlış pozitif) ile tüm evrelerdeki kanserlerin yaklaşık %63’ünü, erken evre kanserlerin ise yaklaşık %55’ini tespit etti.
Ayrıca test, siroz veya hepatit B gibi yüksek risk grubundaki kişilerde karaciğer kanserinin takibinde de başarılı sonuçlar verdi. %90’ın biraz üzerindeki özgüllük ile vakaların yaklaşık %80’ini tespit etti; bu da %10’un altında yanlış pozitif oranı anlamına geliyor.
Kanser tespitinin ötesinde, metilasyon desenleri sinyalin vücudun hangi bölgesinden geldiğini de belirlemeye yardımcı oluyor. Bu, “kaynak doku” olarak adlandırılıyor.
Li, “Bir kan testinin pozitif çıkmasının ardından doğru organa yönelik görüntüleme ve tanı testleri yapılabilmesi için sinyalin kaynağını bilmek çok önemlidir,” diyor.
MethylScan, adeta vücut için bir sağlık radarı gibi çalışabilir. Kandaki DNA sinyallerini okuyarak, karaciğer veya akciğer gibi belirli organların stres altında olup olmadığını ya da zarar gördüğünü, hastalık henüz bilinmese bile tespit edebilir.
Araştırmacılar ayrıca bu kan testinin, viral hepatit ile metabolik hastalıklara bağlı karaciğer hastalıklarını ayırt edebildiğini de gösterdi. Hastaların yaklaşık %85’i doğru şekilde sınıflandırıldı. Bu durum, kan DNA testlerinin invaziv karaciğer biyopsilerine olan ihtiyacı azaltabileceğini gösteriyor.
Gerçek dünyadaki tarama programlarında etkinliğini doğrulamak için daha geniş kapsamlı çalışmalar gerekecek olsa da, Zhou bu çalışmanın daha erken ve kapsamlı hastalık tespiti sağlayabilecek tek ve uygun maliyetli bir kan testine doğru önemli bir adım olduğunu belirtiyor.
