Ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) под руководством доктора Жасмин Чжоу разработали простой и экономичный анализ крови MethylScan, способный одновременно выявлять множественные виды рака, различные заболевания печени и аномалии органов. Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), демонстрирует, что анализ фрагментов ДНК, циркулирующих в кровотоке, позволяет с высокой точностью обнаруживать рак печени, легких, яичников и желудка, а также дифференцировать типы поражений печени, открывая путь к доступной ранней диагностике.
Представленная технология, получившая название MethylScan, представляет собой значительный шаг вперед в области жидкостной биопсии. В отличие от существующих методов, которые часто фокусируются на поиске редких генетических мутаций и требуют дорогостоящего глубокого секвенирования, новый подход анализирует паттерны метилирования ДНК. Метилирование – это химические метки на молекуле ДНК, которые регулируют работу генов и специфичны для разных типов тканей.
Ключевое новшество заключается в том, что ученые научились эффективно устранять фоновый «шум». Дело в том, что до 90 процентов внеклеточной ДНК (cfDNA) в крови происходит из нормальных клеток крови, что затрудняет обнаружение сигналов от больных органов. Исследователи из UCLA разработали метод с использованием специализированных ферментов, которые избирательно удаляют эти неметилированные фрагменты, обогащая образец ДНК из твердых органов. Это позволило снизить объем необходимого секвенирования до 5 гигабайт на образец, что стоит менее 20 долларов, сохраняя при этом высокую чувствительность.
В ходе предварительного исследования были проанализированы образцы крови 1061 человека, включая пациентов с раком печени, легких, яичников, желудка, с различными заболеваниями печени (гепатит B, C, алкогольная и метаболическая болезни), а также здоровых добровольцев. Алгоритмы машинного обучения, примененные к сложным данным о метилировании, показали впечатляющие результаты.
При специфичности 98 процентов (то есть очень низком уровне ложноположительных срабатываний) тест выявил около 63 процентов всех случаев рака на разных стадиях и примерно 55 процентов на ранних стадиях. Доктор Жасмин Чжоу, ведущий автор исследования, подчеркнула важность этого достижения: «Ранняя диагностика имеет решающее значение. Показатели выживаемости значительно выше, когда рак выявляется до того, как он распространится. Если рак обнаружен на первой стадии, результаты лечения значительно лучше, чем на четвертой».
Смотрите также по теме:
- Физическая активность может продлевать жизнь при раке
- Выявлена связь в нарушении циркадных ритмов и раком молочной железы
- Бактерия из кишечника лягушки — новый метод лечения рака
Особенно впечатляющими оказались результаты скрининга рака печени среди групп высокого риска, таких как пациенты с циррозом или гепатитом B. Здесь MethylScan выявил почти 80 процентов случаев при специфичности чуть более 90 процентов. Более того, анализ паттернов метилирования позволил не только подтвердить наличие заболевания, но и определить ткань-источник сигнала – то есть указать, какой именно орган поражен.
Это критически важно для последующей диагностики, так как врачи получают направление, на какой орган следует обратить внимание при визуализации. Дополнительно ученые продемонстрировали, что тест способен различать разные типы заболеваний печени – вирусный гепатит и метаболические нарушения, правильно классифицировав около 85 процентов пациентов. Это открывает перспективу снижения необходимости в инвазивных биопсиях печени.
Разработанный в UCLA анализ крови MethylScan представляет собой экономичный метод ранней диагностики, который благодаря удалению фоновой ДНК из клеток крови позволяет одновременно выявлять несколько типов рака и заболеваний печени с высокой точностью. Тест не только обнаруживает болезнь, но и указывает на пораженный орган, что в будущем может сделать возможным создание единого универсального анализа для комплексного мониторинга здоровья и раннего скрининга.
Научная публикация: Proceedings of the National Academy of Sciences (2026). DOI: 10.1073/pnas.2518347123
