10 分钟内出结果,通用癌症检测方法灵敏度高达 90%

南昌教育 2021-05-5 11:16:4

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科学家们近日开发出一种普遍适用于各种癌症的检测方法,可以通过血液检测出患者体内的癌细胞痕迹

 

这种测试价格低廉且过程简单,通过使用一种可变色液体来检测患者体内是否存在恶性肿瘤细胞,并可以在 10 分钟之内得到结果

 

虽然这项测试仍在研发中,但作为一种全新的癌症检测方法,在将来或可使医生对癌症的常规筛查变成一种简单的程序。

 

“这项技术的主要优势在于价格低廉并且使用起来非常简单,因此它可能会很容易地在临床中投入使用。”昆士兰大学研究员 Laura Carrascosa 说。

 

该测试的灵敏度约为 90%,这意味着它能在 100 例癌症中检测出约 90 例。它可以用作癌症的初步检查,与医生随后更明确的检查结果相结合,作为诊断依据。

 

“我们这项技术可以作为一种筛查工具,提示临床医师该患者可能患有癌症,但临床医师还需要进行随后一系列的其他检查,才能确诊癌症的类型和分期,”Carrascosa 说。

 

这项检测的诞生,得益于昆士兰大学团队发现癌细胞 DNA 与正常 DNA 在金属表面的粘附方式完全不同。这使他们能够研发出区分健康细胞与癌变细胞的新方法,甚至能够通过微量的 DNA 痕迹发现癌细胞在血液中的痕迹。

 

图 | 彩色扫描电镜拍摄到的正在分裂的乳腺癌细胞(图源:the guardian)

 

健康细胞能够通过调节 DNA 与甲基基团结合的方式,确保细胞功能正常。这一过程就像控制音量,使不需要的基因沉默,需要的基因表达。在癌细胞中,这种模式被“劫持”,往往只有帮助癌细胞生长的基因才能被激活。

 

虽然正常细胞内的 DNA 上布满了甲基,但癌细胞内的 DNA 基本上是空的,只有在特定位置中才能找到一小簇甲基。

 

在发表于 Nature Communications 杂志的文章中,昆士兰大学研究团队通过一系列实验,确认了乳腺癌、前列腺癌、结直肠癌以及淋巴瘤中的甲基基团痕迹。随后他们发现,这类模式对 DNA 的化学性质产生了巨大的影响,使得正常 DNA 和癌症 DNA 在水中的表现非常不同。“这是一个前所未有的重大发现。”Casrrascosa 说。

 

经过一系列实验,科学家们无意中发现了一种新型癌症检查方法。当 DNA 被加入含有微小金纳米颗粒的水中,尽管纳米颗粒是金制的,但却令水变成粉色。如果往水中加入从癌细胞中提取的 DNA,DNA 会以某种方式附着在纳米颗粒上,使水保持原来的颜色。但如果加入健康细胞的 DNA,DNA 将以不同的方式与颗粒结合,使水变成蓝色。“这个测试非常敏感,能够检测出样品中极低水平的癌细胞 DNA,”Carrascosa 说。

 

研究团队由昆士兰大学化学教授 Matt Trau 带领,研究人员对 200 个人类癌症 DNA 样品及健康 DNA 进行了此测试。“我们确实还不清楚这个测试能否成为所有癌症诊断的标准,但它确实非常有趣,因为它是一种非常简单的癌症通用标记,而且是一种廉价易得的技术,不需要像 DNA 测序技术一样复杂的实验室设备。”Trau 说。

 

现今癌症诊断,医生必须从可疑肿瘤中采集组织活检。这一过程是侵入性的,并且需要患者已经注意到肿块的存在,或向医生报告疑似癌症的症状。

 

新发现的方法具有早期发现癌症潜力的侵入性较小的可能性,或许可以改变医生对患者进行癌症筛查的方式。

 

癌细胞中的 DNA 可能布满驱动特定肿瘤生长的突变,但这些突变往往会因癌症类型的不同而有所不同。一种通用的癌症检测方法虽然不能精确地指出肿瘤的位置和大小,但是它能给医生一个快速的答案:这个患者是否患有癌症?

 

在实验室中的测试证明,科学家们能够用肉眼观察,并在几分钟内通过金纳米颗粒溶液的颜色变化,区分正常 DNA 和癌细胞 DNA

 

“这种检测将来或许可以与其他简单测试结合,成为一种既能告诉你是否患癌,还能告诉你癌症类型和分期的强大诊断工具。”Carrascosa 说。

 

英国曼彻斯特癌症研究所的 Ged Brady 说:“这一方法使血液检查肿瘤 DNA 向前迈出了的激动人心的一步,开启了一种基于血液全面检测癌症的可能性。但还需要进一步的临床研究来评估这一方法的临床应用潜力。”


-End-


编辑:杨冠男   责编:李禹蒙

参考:

https://www.theguardian.com/science/2018/dec/04/scientists-develop-10-minute-universal-cancer-test


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