I ricercatori hanno scoperto una curiosa differenza tra il DNA delle cellule tumorali e quello delle cellule sane, e questa scoperta potrebbe portare a un nuovo esame del sangue per il cancro.
La differenza? Il DNA del cancro ha un'affinità piuttosto forte per l'oro, secondo un nuovo studio. Questa caratteristica sembra essere comune al DNA canceroso in generale, indipendentemente dal tipo di cancro, i ricercatori hanno detto.
Approfittando di questa scoperta, i ricercatori hanno progettato un nuovo test che utilizza nanoparticelle d'oro per rilevare il cancro. Le particelle d'oro cambiano colore a seconda della presenza o meno del DNA canceroso. Il risultato è stato un test semplice e veloce in grado di rilevare il cancro in soli 10 minuti, secondo lo studio, pubblicato oggi (4 dicembre) sulla rivista Nature Communications.
"È possibile rilevarlo a occhio - è così semplice", ha dichiarato in un comunicato l'autore senior Matt Trau, professore e capogruppo presso l'Istituto australiano di bioingegneria e nanotecnologia dell'Università del Queensland.
Tuttavia, il lavoro è preliminare e sono necessarie molte più ricerche prima che questo test possa essere utile per i pazienti, hanno detto esperti esterni a Live Science.
"Methylscape" del DNA del cancro
Il nuovo studio si è concentrato sull'epigenoma o sulle modificazioni chimiche del DNA che attivano o disattivano i geni. Queste modifiche non cambiano la sequenza del DNA, ma influenzano invece il modo in cui le cellule "leggono" i geni. Un esempio di un cambiamento epigenetico è la metilazione del DNA, l'aggiunta di un gruppo metilico o un "tappo chimico" a una parte della molecola del DNA. Questa modifica impedisce l'espressione di alcuni geni.
Ricerche precedenti hanno dimostrato che il modello di metilazione del DNA nelle cellule tumorali differisce da quello nelle cellule sane. In particolare, il DNA canceroso ha gruppi di gruppi metilici in posizioni specifiche e quasi nessuna metilazione altrove, mentre i gruppi metilici del DNA normale sono distribuiti più uniformemente nell'intero genoma. I ricercatori hanno chiamato questo modello di metilazione il "paesaggio di metilazione" o "methylscape".
E sebbene questo "methylscape" possa servire da biomarcatore per il cancro, i ricercatori non hanno avuto un buon modo per rilevarlo.
Quindi, piuttosto che concentrarsi sulla metilazione stessa, i ricercatori nel nuovo studio hanno esaminato ciò che la metilazione ha fatto alla struttura complessiva e alle proprietà chimiche del DNA canceroso.
I ricercatori hanno scoperto che il metilscape del DNA canceroso fa sì che i frammenti di DNA si pieghino in "nanostrutture" 3D che hanno un'affinità con l'oro. Al contrario, i normali DNA si piegano in un modo un po 'diverso, il che non porta a una così forte affinità per l'oro, i ricercatori hanno detto.
Quindi, i ricercatori hanno sviluppato un test che sfrutta questa capacità del DNA canceroso di aderire all'oro. Se è presente il DNA canceroso, le nanoparticelle d'oro cambieranno colore rispetto a quando non è presente il DNA canceroso. Il test può utilizzare "DNA libero circolante" o DNA rilasciato nel sangue da cancro o cellule sane.
I ricercatori hanno testato la loro tecnologia su circa 200 campioni di pazienti affetti da cancro e persone sane, scoprendo che il test era accurato fino al 90% nel rilevare il cancro.
Nuovo test del cancro?
Il Dr. Jeffrey Weber, vicedirettore del Perlmutter Cancer Center presso la Langone Health della New York University, ha definito il nuovo studio "grande scienza" e ha applaudito l'idea di cercare un modo per rilevare il metilscape del DNA del cancro. Tuttavia, Weber, che non è stato coinvolto nello studio, ha affermato che il lavoro è "solo l'inizio". Ha aggiunto che sono necessari studi più ampi per valutare l'accuratezza del test, nonché se potrebbe essere utile per i pazienti, rispetto ai test esistenti.
"Ci vorrà molto lavoro per trasformare questo tipo di in un reale, clinicamente utile", ha detto Weber a Live Science.
Joyce Ohm, professore associato di oncologia presso il Centro per il cancro completo di Roswell Park a Buffalo, New York, ha concordato che il lavoro è "un entusiasmante potenziale progresso" nella ricerca di un biomarcatore epigenetico generale per il cancro. Ma ha aggiunto che lo studio è stato "molto prova di principio a questo punto".
Attualmente, il test rileva solo la presenza di cancro, non il tipo di cancro. Non è ancora chiaro esattamente quanto alti debbano essere i livelli di DNA canceroso affinché il test funzioni, il che influenzerebbe quanto presto nel corso della malattia il test potrebbe essere utilizzato, i ricercatori hanno detto.
Nella sua forma attuale, il test sarebbe meno applicabile come test di screening, dato che non è in grado di rilevare i tipi di cancro, ha detto Ohm a Live Science. Ma se la tecnica fosse ulteriormente sviluppata, forse l'applicazione potenziale più immediata sarebbe il monitoraggio dei malati di cancro esistenti per la ricorrenza della malattia, ha detto.
I ricercatori hanno riconosciuto che il loro test ha bisogno di ulteriori studi, "ma sembra davvero interessante come un" marcatore universale "incredibilmente semplice di cancro", ha dichiarato Trau. È anche attraente "come una tecnologia molto accessibile ed economica che non richiede apparecchiature complicate basate su laboratorio come il sequenziamento del DNA", ha detto.
