La scoperta della “firma digitale” potrebbe rivoluzionare la diagnosi del cancro
Un test rapido e facile per rilevare il cancro da sangue o biopsia potrebbe alla fine portare a un nuovo approccio alla diagnosi del paziente.
Il test è stato sviluppato dai ricercatori dell’Università del Queensland Dr Abu Sina, dalla dott.ssa Laura Carrascosa e dal professor Matt Trau, che hanno scoperto una nanostruttura di DNA unica che sembra essere comune a tutti i tumori.
Il cancro è una malattia estremamente complicata e variabile e diversi tipi di cancro hanno diverse firme.
La dott.ssa Sina ha affermato che è stato difficile trovare una firma semplice distinta dalle cellule sane e comune a tutti i tumori.
“Questa esclusiva firma del DNA su scala nanometrica è apparsa in tutti i tipi di tumore al seno che abbiamo esaminato e in altre forme di cancro tra cui la prostata, il colon-retto e il linfoma”, ha affermato.
“I livelli e gli schemi di minuscole molecole chiamate gruppi metilici che decorano il DNA sono alterati drammaticamente dal cancro – questi gruppi metilici sono fondamentali per le cellule per controllare quali geni vengono attivati e disattivati”.
Il dott. Carrascosa ha affermato che abbiamo adottato un approccio olistico e sviluppato uno strumento in grado di esaminare questi cambiamenti di pattern a livello dell’intero genoma in pochi minuti.
“Nelle cellule sane, questi gruppi metilici si diffondono attraverso il genoma, ma i genomi delle cellule tumorali sono essenzialmente sterili tranne che per gruppi intensi di gruppi metilici in posizioni molto specifiche”.
Il professor Trau ha detto che il team ha scoperto che gruppi intensi di gruppi metilici posti in una soluzione hanno causato la formazione di frammenti di DNA del cancro in nanostrutture tridimensionali uniche che potrebbero facilmente essere separate attaccandosi a superfici solide come l’oro.
“Abbiamo progettato un semplice test utilizzando nanoparticelle d’oro che cambiano immediatamente colore per determinare se sono presenti le nanostrutture 3D del DNA del cancro”, ha detto il professor Trau.
Ha detto che le cellule cancerogene hanno rilasciato il loro DNA nel plasma sanguigno quando sono morte. “Quindi eravamo molto entusiasti di un modo semplice per catturare queste firme del DNA del cancro libero circolante nel sangue”, ha detto.
“Scoprire che le molecole di DNA cancerose formate interamente in nanostrutture 3D diverse dal normale DNA circolante è stata una svolta che ha consentito un approccio completamente nuovo per rilevare il cancro in modo non invasivo in qualsiasi tipo di tessuto compreso il sangue.
“Ciò ha portato alla creazione di dispositivi di rilevamento portatili e poco costosi che potrebbero essere utilizzati come strumento diagnostico, possibilmente con un telefono cellulare”.
La nuova tecnologia si è dimostrata accurata fino al 90% nei test che hanno coinvolto 200 campioni di cancro umano e DNA normale.
“Certamente non sappiamo ancora se sia il Santo Graal per tutti i test diagnostici del cancro, ma sembra davvero interessante come un marker universale di cancro incredibilmente semplice, e come una tecnologia accessibile e poco costosa che non richiede complicate apparecchiature di laboratorio come Sequenziamento del DNA “, ha detto il professor Trau.
La ricerca è stata sostenuta da una sovvenzione dalla National Breast Cancer Foundation. Il documento è stato pubblicato sulla rivista “Nature Communications” e ha incluso ricercatori dell’UQ Australian Institute for Bioengineering e Nanotechnology, School of Chemistry e Molecular Biosciences, School of Medicine e Diamantina Institute.
I ricercatori stanno collaborando con UniQuest, la società di commercializzazione di UQ, per sviluppare ulteriormente la tecnologia e la licenza con un partner commerciale.
Il test è stato sviluppato dai ricercatori dell’Università del Queensland Dr Abu Sina, dalla dott.ssa Laura Carrascosa e dal professor Matt Trau, che hanno scoperto una nanostruttura di DNA unica che sembra essere comune a tutti i tumori.
Il cancro è una malattia estremamente complicata e variabile e diversi tipi di cancro hanno diverse firme.
La dott.ssa Sina ha affermato che è stato difficile trovare una firma semplice distinta dalle cellule sane e comune a tutti i tumori.
“Questa esclusiva firma del DNA su scala nanometrica è apparsa in tutti i tipi di tumore al seno che abbiamo esaminato e in altre forme di cancro tra cui la prostata, il colon-retto e il linfoma”, ha affermato.
“I livelli e gli schemi di minuscole molecole chiamate gruppi metilici che decorano il DNA sono alterati drammaticamente dal cancro – questi gruppi metilici sono fondamentali per le cellule per controllare quali geni vengono attivati e disattivati”.
Il dott. Carrascosa ha affermato che abbiamo adottato un approccio olistico e sviluppato uno strumento in grado di esaminare questi cambiamenti di pattern a livello dell’intero genoma in pochi minuti.
“Nelle cellule sane, questi gruppi metilici si diffondono attraverso il genoma, ma i genomi delle cellule tumorali sono essenzialmente sterili tranne che per gruppi intensi di gruppi metilici in posizioni molto specifiche”.
Il professor Trau ha detto che il team ha scoperto che gruppi intensi di gruppi metilici posti in una soluzione hanno causato la formazione di frammenti di DNA del cancro in nanostrutture tridimensionali uniche che potrebbero facilmente essere separate attaccandosi a superfici solide come l’oro.
“Abbiamo progettato un semplice test utilizzando nanoparticelle d’oro che cambiano immediatamente colore per determinare se sono presenti le nanostrutture 3D del DNA del cancro”, ha detto il professor Trau.
Ha detto che le cellule cancerogene hanno rilasciato il loro DNA nel plasma sanguigno quando sono morte. “Quindi eravamo molto entusiasti di un modo semplice per catturare queste firme del DNA del cancro libero circolante nel sangue”, ha detto.
“Scoprire che le molecole di DNA cancerose formate interamente in nanostrutture 3D diverse dal normale DNA circolante è stata una svolta che ha consentito un approccio completamente nuovo per rilevare il cancro in modo non invasivo in qualsiasi tipo di tessuto compreso il sangue.
“Ciò ha portato alla creazione di dispositivi di rilevamento portatili e poco costosi che potrebbero essere utilizzati come strumento diagnostico, possibilmente con un telefono cellulare”.
La nuova tecnologia si è dimostrata accurata fino al 90% nei test che hanno coinvolto 200 campioni di cancro umano e DNA normale.
“Certamente non sappiamo ancora se sia il Santo Graal per tutti i test diagnostici del cancro, ma sembra davvero interessante come un marker universale di cancro incredibilmente semplice, e come una tecnologia accessibile e poco costosa che non richiede complicate apparecchiature di laboratorio come Sequenziamento del DNA “, ha detto il professor Trau.
La ricerca è stata sostenuta da una sovvenzione dalla National Breast Cancer Foundation. Il documento è stato pubblicato sulla rivista “Nature Communications” e ha incluso ricercatori dell’UQ Australian Institute for Bioengineering e Nanotechnology, School of Chemistry e Molecular Biosciences, School of Medicine e Diamantina Institute.
I ricercatori stanno collaborando con UniQuest, la società di commercializzazione di UQ, per sviluppare ulteriormente la tecnologia e la licenza con un partner commerciale.
