Kan Testinde Çığır Açan Buluş

Kan Testinde Çığır Açan Buluş

Araştırmacılar, dolaşımdaki tümör DNA seviyelerini artırmak için hazırlayıcı ajanlar kullanarak kan testlerinde kanser tespitini geliştirmek için çığır açan bir yöntem oluşturdular ve erken teşhis ve kesin tedavi kararları için bir umut vaat ediyorlar.

Tümörler ölmekte olan hücrelerden sürekli olarak DNA salar ve bu DNA hızla parçalanmadan önce hastanın kan dolaşımında kısa bir süre dolaşır. Birçok şirket bu tümör DNA’sını tespit edebilen kan testleri geliştirerek doktorların kanseri teşhis etmesine veya izlemesine ya da tedavi seçmesine yardımcı olma potansiyeli taşıyor.



Ancak herhangi bir zamanda dolaşımda olan tümör DNA’sı miktarı son derece küçüktür, bu nedenle bu küçük sinyali yakalayacak kadar hassas testler geliştirmek zor olmuştur. MIT ve Harvard Broad Enstitüsü’nden bir araştırma ekibi, kan dolaşımında dolaşan tümör DNA’sının temizlenmesini geçici olarak yavaşlatarak bu sinyali önemli ölçüde artırmanın bir yolunu buldu.

Hazırlayıcı Ajanlarla Çığır Açan Buluş

Araştırmacılar, vücudun dolaşımdaki tümör DNA’sını kan dolaşımından uzaklaştırma yeteneğine geçici olarak müdahale edebilen “hazırlayıcı ajanlar” olarak adlandırdıkları iki farklı enjekte edilebilir molekül türü geliştirdiler. Fareler üzerinde yapılan bir çalışmada, bu ajanların DNA seviyelerini, tespit edilebilir erken evre akciğer metastazlarının yüzdesini yüzde 10’dan azdan yüzde 75’in üzerine sıçratacak kadar artırabildiğini gösterdiler.

Bu yaklaşım sadece kanserin daha erken teşhis edilmesini değil, aynı zamanda tedaviyi yönlendirmek için kullanılabilecek tümör mutasyonlarının daha hassas bir şekilde tespit edilmesini de sağlayabilir. Ayrıca kanser nüksünün tespitini iyileştirmeye de yardımcı olabilir.

“Bu ajanlardan birini kan alımından bir saat önce verebilirsiniz ve daha önce görülmeyen şeyleri görünür hale getirir. Bunun anlamı, herhangi bir amaçla sıvı biyopsi yapan herkese üzerinde çalışabilecekleri daha fazla molekül verebilmemiz gerektiğidir,” diyor John ve Dorothy Wilson Sağlık Bilimleri ve Teknolojisi Profesörü ve MIT’de Elektrik Mühendisliği ve Bilgisayar Bilimi Profesörü ve MIT’nin Koch Bütünleştirici Kanser Araştırmaları Enstitüsü ve Tıp Mühendisliği ve Bilimi Enstitüsü üyesi olan Sangeeta Bhatia.

Bhatia, MIT’de Raymond A. ve Helen E. St. Laurent Kimya Mühendisliği Profesörü ve Koch Enstitüsü ile MGH, MIT ve Harvard Ragon Enstitüsü üyesi J. Christopher Love ve Broad Enstitüsü Gerstner Kanser Teşhis Merkezi direktörü Viktor Adalsteinsson ile birlikte yeni çalışmanın kıdemli yazarlarından biridir.

Carmen Martin-Alonso PhD ’23, MIT ve Broad Enstitüsü doktora sonrası araştırmacısı Shervin Tabrizi ve Broad Enstitüsü bilim insanı Kan Xiong, geçtiğimiz günlerde Science dergisinde yayınlanan makalenin baş yazarlarıdır.

Sıvı Biyopsiler: İyileştirilmiş Kanser Bakımına Doğru Bir Yol

Kan örneklerinde küçük miktarlarda DNA tespit edilmesini sağlayan sıvı biyopsiler, artık birçok kanser hastasında tedaviyi yönlendirmeye yardımcı olabilecek mutasyonları belirlemek için kullanılıyor. Ancak daha yüksek hassasiyetle bu testler çok daha fazla hasta için faydalı hale gelebilir. Sıvı biyopsilerin hassasiyetini artırmaya yönelik çabaların çoğu, kan alındıktan sonra kullanılmak üzere yeni dizileme teknolojileri geliştirmeye odaklanmıştır.

Sıvı biyopsileri daha bilgilendirici hale getirmenin yolları üzerine beyin fırtınası yaparken Bhatia, Love, Adalsteinsson ve stajyerleri, örnek alınmadan önce hastanın kan dolaşımındaki DNA miktarını artırma fikrini ortaya attılar.

“Bir tümör her zaman yeni hücresiz DNA oluşturuyor ve kan alımında tespit etmeye çalıştığımız sinyal de bu. Ancak mevcut sıvı biyopsi teknolojileri, kan tüpünde topladığınız materyal miktarıyla sınırlı” diyor Love. “Bu çalışmanın araya girdiği nokta, aynı küçük örnekte toplanabilecek sinyal miktarını artırmaya veya geliştirmeye yardımcı olacak bir şeyin önceden nasıl enjekte edileceğini düşünmektir.”

Vücut, dolaşımdaki DNA’yı kan dolaşımından uzaklaştırmak için iki temel strateji kullanır. DNaz adı verilen enzimler kanda dolaşır ve karşılaştıkları DNA’yı parçalarken, makrofaj olarak bilinen bağışıklık hücreleri kan karaciğerden süzülürken hücresiz DNA’yı alır.

Araştırmacılar bu süreçlerin her birini ayrı ayrı hedef almaya karar verdiler. DNazların DNA’yı parçalamasını önlemek için, dolaşımdaki DNA’ya bağlanan ve onu enzimlerden koruyan bir monoklonal antikor tasarladılar.

Love, “Antikorlar köklü biyofarmasötik yöntemlerdir ve kanser ve otoimmün tedaviler de dahil olmak üzere bir dizi farklı hastalık bağlamında güvenlidirler” diyor. “Buradaki fikir şuydu: DNA’yı dolaşımdaki nükleazlar tarafından bozulmaya karşı geçici olarak korumak için bu tür bir antikor kullanabilir miyiz? Ve bunu yaparak dengeyi, tümörün bozunduğundan biraz daha hızlı DNA ürettiği yere kaydırarak kan alımındaki konsantrasyonu artırıyoruz.”

Geliştirdikleri diğer hazırlayıcı madde ise makrofajların hücresiz DNA’yı almasını engellemek üzere tasarlanmış bir nanopartikül. Bu hücrelerin sentetik nanopartikülleri yeme eğilimleri iyi bilinmektedir.

“DNA biyolojik bir nanoparçacıktır ve karaciğerdeki bağışıklık hücrelerinin bunu da sentetik nanoparçacıkları aldıkları gibi almaları mantıklıydı. Eğer durum buysa, ki öyle olduğu ortaya çıktı, o zaman bu bağışıklık hücrelerinin dikkatini dağıtmak için güvenli bir sahte nanopartikül kullanabilir ve dolaşımdaki DNA’yı daha yüksek bir konsantrasyonda olabilmesi için yalnız bırakabilirdik” diyor Bhatia.

Erken Kanser Tespitinde Devrim Yaratıyor

Araştırmacılar hazırlayıcı ajanları, akciğerlerde tümör oluşturma eğiliminde olan kanser hücrelerinin nakledildiği farelerde test ettiler. Hücrelerin nakledilmesinden iki hafta sonra araştırmacılar, bu hazırlayıcı ajanların kan örneğinde geri kazanılan dolaşımdaki tümör DNA’sı miktarını 60 kata kadar artırabildiğini gösterdi.

Kan örneği alındıktan sonra, şu anda sıvı biyopsi örneklerinde kullanılan aynı tür dizileme testlerinden geçirilebilir. Bu testler, tümör tipini ve potansiyel olarak ne tür tedavilerin en iyi sonucu vereceğini belirlemek için kullanılan spesifik diziler de dahil olmak üzere tümör DNA’sını seçebilir.

Kanserin erken teşhisi, bu hazırlayıcı ajanlar için umut verici bir başka uygulamadır. Araştırmacılar, farelere kan alınmadan önce nanopartikül hazırlama ajanı verildiğinde, düşük kanser yüküne sahip farelerin yüzde 75’inin kanında dolaşımdaki tümör DNA’sını tespit etmelerine izin verirken, bu destek olmadan hiçbirinin tespit edilemediğini buldular.

Adalsteinsson, “Kanser sıvı biyopsi testinin önündeki en büyük engellerden biri, kan örneğinde dolaşan tümör DNA’sının azlığı olmuştur” diyor. “Bu nedenle, şu ana kadar elde edebildiğimiz etkinin büyüklüğünü görmek ve bunun hastalar için nasıl bir etkisi olabileceğini öngörmek cesaret verici oldu.”

Hazırlayıcı ajanlardan herhangi biri enjekte edildikten sonra, DNA seviyelerinin kan dolaşımında artması bir ya da iki saat sürüyor ve ardından yaklaşık 24 saat içinde normale dönüyor.

Love, “Bu ajanların birkaç saat içinde en yüksek aktiviteye ulaşması ve ardından hızlı bir şekilde temizlenmesi, bir kişinin bir doktorun ofisine gidebileceği, böyle bir ajan alabileceği ve ardından test için kanını verebileceği anlamına geliyor.” diyor. “Bu özellik, bu konsepti klinik kullanıma dönüştürme potansiyeli açısından iyiye işaret.”

Kaynak: https://scitechdaily.com

Derleyen: Figen Berber 

ABD’li Bilim İnsanları, Alzheimer’ı Teşhis Eden Kan Testi Geliştirdi