Egy új vérteszt képes kimutatni a rákot a tünetek megjelenése előtt
A legtöbb jelenlegi rákvizsgálat a biomarkerek, azaz a betegség jelenlétét jelző molekulák kimutatásán alapul. Ezeket a biomarkereket gyakran maga a tumor vagy ahhoz kapcsolódó fehérjék termelik. A probléma az, hogy ezek a markerek általában csak akkor jelennek meg nagyobb mennyiségben, amikor a rák már jelentősen megnőtt. Ekkor a kezelési lehetőségek esetlegesen már korlátozottak, és a betegség nehezebben kontrollálható.
A Spanyol Nemzeti Rákkutató Központ (CNIO) tudósai Gonçalo Bernardes professzor vezetésével új vérvizsgálat fejlesztésébe fogtak, amely sokkal korábbi stádiumban képes kimutatni a szilárd daganatokat. Ennek köszönhetően az orvosok egyúttal értékes információkat kaphatnak arról is, hogy melyik kezelés lehet a leghatékonyabb az egyes betegek esetében. A kutatás eredményei a Nature Communications folyóiratban jelentek meg.
Ahelyett, hogy a tumor által termelt anyagokat keresték volna, a kutatócsoport a szervezet rákra adott immunválaszára fókuszált. Az orvosok már a 19. század óta tudják, hogy a rákos sejtek megjelenése változásokat vált ki az immunrendszerben.Ezek a változások a rák korai stádiumaiban a legerősebbek, viszont eddig még soha nem használták őket diagnosztikai tesztekben. Bernardes és kutatócsoportja azokat a vérfehérjékben bekövetkező változásokat tanulmányozta, amelyek akkor jelentkeznek, amikor az immunrendszer működését a rák zavarja.
„Technológiánk különösen hatékonynak bizonyult a daganatok korai felismerésében” – mondja Bernardes. „Ha korábban észleljük őket, sokféle rákot nagyobb eséllyel tudunk gyógyítani.”
Az egyik probléma az volt, hogy az ember vérében több mint 5000 különböző fehérje található, ami rendkívül bonyolulttá teszi az elemzést. A feladat egyszerűsítése érdekében a kutatók bioinformatikát alkalmaztak, és fókuszukat öt specifikus aminosavra szűkítették: lizin, triptofán, tirozin, cisztein és diszulfidkötésekhez nem kötött cisztein.
Fluorogén reakcióknak nevezett kémiai folyamatot alkalmaztak, amelynek során az aminosavak bizonyos körülmények között fényt bocsátanak ki, így a tudósok pontosan meg tudták mérni koncentrációjukat. Mesterséges intelligencia, konkrétan gépi tanulás segítségével a kutatócsoport elemezte ezeket a méréseket, és olyan mintákat talált, amelyek rák jelenlétére utalhatnak.
A tesztet 170 beteg mintáján próbálták ki. A rákos megbetegedések 78%-át helyesen azonosította, és ami még fontosabb, a téves pozitív eredmények aránya 0% volt, vagyis nem azonosított tévesen rákosnak egészséges embereket. Bernardes elmagyarázza, hogy a teszt könnyen használható, és csak kis vérmintára van szükség. A szükséges reagensek egyszerűek és a legtöbb kórházban rendelkezésre állnak. A kutatócsoport egyúttal egy szoftverplatform fejlesztésébe is fogott az eredmények elemzésére, hogy a teszt széles körben használhatóvá váljon.
A kutatás során azt is megállapították, hogy a teszt képes megkülönböztetni a rákra utaló jeleket más betegségek, például a COVID-19 tüneteitől. Sőt, a különböző rákfajtákat és azok stádiumait is meg tudja különböztetni. Ez lehetőséget nyit a teszt diagnosztikai célokon túli, kezelés-tervezési alkalmazására is.
Egy példában a teszt 100%-os pontossággal jelezte, hogy egy adott páciens nem fog reagálni egy bizonyos áttétképző-ellenes kezelésre, és 87%-os pontossággal jelezte a pozitív válaszokat. Ez értékes eszközzé teheti a precíziós orvoslásban, ahol a betegek számára a legmegfelelőbb kezelést kell kiválasztani.
Bár az eredmények ígéretesek, a kutatók megjegyzik, hogy a teszt széles körű alkalmazása előtt további, nagyobb léptékű kutatásokra van szükség. Az Egyesült Királyságban már két klinikai vizsgálat folyik a Nemzeti Egészségügyi Szolgálat finanszírozásával, és további vizsgálatok vannak folyamatban az Egyesült Államokban és Kínában.
A tesztet teljes fejlesztése után egy Bernardes és munkatársai által alapított vállalat, a Proteotype Ltd. fogja forgalmazni. Ez az új technológia eltér a hagyományos rákdiagnosztikától, amely a tumorok által termelt biomarkerekre fókuszál. Az immunrendszer korábbi reakcióinak vizsgálatával a teszt esetlegesen sokkal korábban képes felismerni a rákot, mint a jelenlegi módszerek.
Az a tény, hogy egyúttal a kezelésre adott választ is előre jelzi, jelentős előnyt jelent a személyre szabott orvoslás számára. A 0%-os hamis pozitív arány különösen fontos, mivel a téves riasztások felesleges stresszt és költséges utánkövetési eljárásokat okozhatnak.
A 170 betegből álló mintanagyság azonban kicsi, ezért a eredmények megerősítéséhez nagyobb, sokszínűbb kutatásokra lesz szükség. Ha a jelenlegi vizsgálatok sikeresek lesznek, ez világszerte forradalmi eszközzé válhat a rák korai felismerésében és a kezelés tervezésében.