研究者たちは、がん細胞のDNAと健康な細胞のDNAの奇妙な違いを発見しました。この発見は、がんの新しい血液検査につながる可能性があります。
違い？新しい研究によると、がんDNAは金に対してかなり強い親和性を持っています。この特徴は、癌の種類に関係なく、一般に癌DNAに共通しているように見えると研究者らは述べた。
この発見を利用して、研究者らは金ナノ粒子を使用して癌を検出する新しいテストを設計しました。金粒子は、がんDNAの有無によって色が変化します。その結果、本日（12月4日）にNature Communications誌に発表された研究によると、その結果は、わずか10分で癌を検出できるシンプルかつ迅速なテストでした。
「目でそれを見つけることができる。それはそれと同じくらい簡単だ」とクイーンズランド大学のオーストラリア生物工学・ナノテクノロジー研究所の教授で上級グループのリーダー、マット・トラウ氏は声明で述べた。
ただし、この作業は予備的なものであり、このテストが患者に役立つ前にさらに多くの研究が必要であると外部の専門家はLive Scienceに語った。
がんDNA「メチルスケープ」
新しい研究は、遺伝子を「オン」または「オフ」にする「エピゲノム」またはDNAへの化学修飾に焦点を当てました。これらの変更はDNAシーケンスを変更しませんが、代わりに細胞が遺伝子を「読み取る」方法に影響を与えます。エピジェネティックな変化の一例は、DNAメチル化、メチル基の追加、またはDNA分子の一部への「ケミカルキャップ」です。この変更により、特定の遺伝子の発現が妨げられます。
以前の研究では、がん細胞のDNAメチル化のパターンは健康な細胞のそれとは異なることが示されています。具体的には、癌DNAは特定の場所にメチル基のクラスターを持ち、他の場所にはほとんどメチル化がありませんが、通常のDNAのメチル基はゲノム全体に均一に広がっています。研究者たちはこのメチル化パターンを「メチル化ランドスケープ」または「メチルスケープ」と呼んだ。
そして、この「メチルスケープ」は癌のバイオマーカーとして役立つかもしれませんが、研究者はそれを検出する良い方法がありませんでした。
そのため、新しい研究の研究者たちは、メチル化そのものに焦点を当てるのではなく、メチル化が癌DNAの全体的な構造と化学的特性に及ぼす影響を調べました。
研究者たちは、癌DNAのメチルスケープにより、DNAフラグメントが3Dの「ナノ構造」に折りたたまれ、金に親和性があることを発見しました。対照的に、通常のDNAは幾分異なる方法で折りたたまれ、金への強い親和性は得られない、と研究者らは述べた。
そこで、研究者たちは、癌DNAが金に付着するこの能力を利用するテストを開発しました。癌DNAが存在する場合、金ナノ粒子は、癌DNAが存在しない場合とは異なる色になります。この検査では、「循環遊離DNA」、またはがんや健康な細胞から血中に放出されたDNAを使用できます。
研究者達は、癌患者と健康な人々からの約200のサンプルで彼らの技術をテストしました、テストが癌を検出することで最大90％正確であることがわかりました。
新しいがん検査？
ニューヨーク大学のランゴンヘルスにあるパールマッターキャンサーセンターの副局長であるジェフリーウェーバー博士は、この新しい研究を「素晴らしい科学」と呼び、癌のDNAメチルスケープを検出する方法を探すという考えを称賛しました。しかし、調査に関与しなかったウェーバーは、仕事は「ほんの始まり」であると言いました。彼は、既存のテストと比較して、テストの正確さ、およびそれが患者にとって有用であるかどうかを評価するために、より大きな研究が必要であると付け加えました。
「この種を実際に臨床的に有用なものに変えるのは大変な作業になるだろう」とWeberはLive Scienceに語った。
ニューヨーク州バッファローにあるロズウェルパーク総合癌センターの腫瘍学の准教授であるジョイスオームは、この研究が癌の一般的なエピジェネティックなバイオマーカーを探す際の「刺激的な潜在的進歩」であることに同意しました。しかし、彼女は研究が「現時点での原理の非常に証拠」であったと付け加えました。
現在、この検査はがんの種類ではなく、がんの存在のみを検出します。検査が機能するために癌DNAのレベルがどれほど高い必要があるかについても正確には不明であり、それは検査のどの段階で検査を使用できるかに影響を与えると研究者らは述べた。
オームはLive Scienceに語ったところによると、現在の形態では、がんの種類を検出できないことを考えると、スクリーニング検査としての適用性は低いだろう。しかし、この技術がさらに発展した場合、おそらく最も直接的な潜在的なアプリケーションは、疾患の再発について既存の癌患者をモニタリングすることでしょう、と彼女は言った。
研究者らは、テストにはさらに調査が必要であることを認めたが、「それは癌の信じられないほど単純な「普遍的マーカー」として本当に興味深いように見える」とトラウ氏は声明で述べた。また、「DNAシーケンスのような複雑な研究室ベースの装置を必要としない、非常にアクセスしやすく安価なテクノロジーとして」と語った。
