Neinvazína detekcia karcinómu

22. okt. 2017 • Lekárske vedy

Neinvazína detekcia karcinómu

Endometriálny karcinóm je jedným z najčastejších malígnych ochorení genitálneho traktu u žien, s najvyššou incidenciou v strednej a západnej Európe. Medzi známe rizikové faktory karcinómu patrí obezita, diabetes mellitus a hypertenzia. K súčasným metódam skríningu karcinómu patrí najmä ultrazvukové vyšetrenie endometria s následnou endometriálnou biopsiou. Senzitivita vyšetrenia týchto postupov je 90 %, špecificita 48 %, ale pozitívna prediktívna hodnota je len 9 %.

Ako uvádza Marcela Ňachajová z Univerzity Komenského v Bratislave, nedávna štúdia odhalila skutočnosť, že takmer 25 % prípadov endometriálneho karcinómu malo negatívny výsledok histológie z predchádzajúcej biopsie endometria alebo z kyretáže. „Tento fakt naznačuje, že pri bioptizácii endometria môže dôjsť k nezachyteniu prítomného karcinómu. Je preto potrebné nájsť vhodný test pre skríning karcinómu s dostatočnou prediktívnou hodnotou.“ Marcela Ňachajová sa s projektom Breaking the Wall of... Neinvazína detekcia karcinómu zapojila do slovenského kola súťaže Falling Walls Lab.

Tvrdí, že na základe súčasných poznatkov je pravdepodobné, že výskyt karcinómu sa bude naďalej zvyšovať a predpokladá sa aj nárast jeho výskytu u nižších vekových skupín. „Odhalenie príčin tohto nárastu, zavedenie preventívnych opatrení a nových terapeutických stratégií vyžaduje lepšie pochopenie mechanizmov vzniku endometriálneho karcinómu, pre vytvorenie nákladovo efektívnych prístupov liečby. Určovanie prognózy karcinómu sa stále opiera o tradičné patologické hodnotenia, ako sú histologický stupeň a typ nádoru, hĺbka invázie do myometria a lymfatického systému. Orientácia na genomiku ochorenia je najlepšou voľbou pre svoju vysokú špecificitu a senzitivitu, keďže táto metóda zachytí vývoj ochorenia ešte pred jeho klinickou manifestáciou, t. j. pred tým, ako je ho možné diagnostikovať súčasnými skríningovými metódami.“

Marcela ŇachajováMarcela Ňachajová je presvedčená, že vznik endometriálneho karcinómu je viacstupňový proces, ktorému predchádzajú prekancerózne lézie podmienené zmenami na genetickej a epigenetickej úrovni. „Z tohto dôvodu boli navrhnuté molekulárne diagnostické metódy ako nové pomocné nástroje v detekcii karcinómov a diferenciálnej diagnostike premalígnych a malígnych lézií. Abnormálne hladiny metylácie vo vzorkách DNA boli pozorované u rôznych druhov karcinómov. Hypermetylácia v promotorových oblastiach génov často predchádza zdanlivo malígnym zmenám, čo naznačuje, že určenie hladiny metylácie DNA by mohlo byť využité vo včasnej diagnostike karcinómov. Epigenetické zmeny zohrávajú významnú úlohu pri vzniku karcinómu. Podieľajú sa na regulácii génovej expresie DNA a spôsobujú hypermetyláciu CpG ostrovčekov v promotorových oblastiach génov. Hlavnou epigenetickou zmenou v ľudskom tele je hypermetylácia genómovej DNA, ktorá hrá dôležitú úlohu pri vzniku nádorov.“

Ako pokračuje odborníčka, atraktívnym cieľom testovania je metylovaná DNA, uvoľňovaná z nekrotických nádorových buniek. Detekovateľná je podľa nej v rôznych biologických tekutinách a tkanivách – spútum, sérum, peritoneálna tekutina, stolica, aspirát z bradavky, moč a vaginálny výtok. „Výhody analýzy metylácie DNA v porovnaní s proteínom alebo RNA, spočívajú v jej skorom záchyte (výskyt v skorých štádiach ochorenia), v jednoduchej detekcii (vyššia citlivosť) a relatívnej stabilite DNA. DNA metylácia je reverzibilná epigenetická modifikácia, prítomná už vo včasných štádiách karcinogenézy, teda ešte pred klinickou manifestáciou ochorenia. Je detekovateľná nielen v postihnutých tkanivách, ale aj v krvi a v rôznych telesných tekutinách. Vďaka týmto vlastnostiam sa javí ako optimálny marker včasnej diagnostiky endometriálnych malignít. V našej štúdii sme sa zamerali na analýzu hladiny metylácie génov, ktoré by mohli zohrávať významnú úlohu vo včasnej detekcii endometriálneho karcinómu.“

Približne 20 % žien s endometriálnym karcinómom má výsledky Papanicolaou testu, ktoré obsahujú podozrivé endometriálne bunky. „Tento fakt naznačuje, že pomerne často dochádza k spontánnemu uvoľňovaniu nádorových buniek, ktoré sú detekovateľné relatívne necitlivým testom. Okrem toho, niektoré štúdie dokázali, že 100 % z 24 žien s karcinómom boli identifikované rutinným testovaním prostredníctvom tekutej cytológie z krčka maternice testovanej na paneli 12 mutácií. Hypermetylovanú DNA extrahovanú z vaginálneho výtoku, ktorý bol zachytený pomocou tampónu, v prípade 15 žien s karcinómom v porovnaní so 109 ženami bez endometriálneho karcinómu. Spoločne tieto štúdie naznačujú, že detekcia karcinómu prostredníctvom minimálne invazívnych metód je sľubným nástrojom v neinvázivnej detekcii endometriálneho karcinómu, avšak je potrebné optimalizovať biomarkery, štandardizovať metódy odberov a zvýšiť ich špecifickosť,“ hovorí Marcela Ňachajová.

V prípade endometriálneho karcinómu a jeho prekurzorov bolo identifikované veľké množstvo hypermetylovaných génov. „V našej analýze sme hodnotili hladinu metylácie novo identifikovaných kandidátnych génov v tkanive endometria od zdravých žien, žien s hyperpláziou endometria a od žien s karcinómom za účelom posúdenia ich významu vo včasnej identifikácii tohto ochorenia.“   

Silnou stránkou analýzy je, že využili metódu pyrosekvenácie, ktorá je v súčasnosti považovaná za zlatý štandard v detekcii hypermetylácie. Predstavuje novú generáciu sekvenovania, ktorá umožňuje analýzu sekvencií DNA v reálnom čase, počas priebehu syntézy DNA a tiež kvantitatívne vyhodnotenie hladiny metylácie v analyzovaných sekvenciách CpG dinukleotidov. Presnejšie zachytáva zmeny v hladinách metylácie špecifických génov podieľajúcich sa na nádorovom procese. Ide o modernú, presnú a rýchlu metódu využiteľnú v sledovaní metylácie DNA a analýze veľkého množstva vzoriek naraz.

„Zachytili sme významne vyššie hladiny metylácie vo vzorkách karcinómov v porovnaní s benígnym endometriom pre nami študované gény. Vytvorili sme validačnú štúdiu potvrdzujúcu, že analýza metylácie DNA markerov môže byť využitá vo včasnej diagnostike karcinómu. Hladiny metylácie jednotlivých DNA markerov vykazovali nízke hodnoty v benígnych tkanivách, so štatisticky významnými rozdielmi medzi karcinómami a benígnym tkanivom. Metylačné markery sledované v našej analýze vykazovali vysoko signifikantnú senzitivitu a špecificitu.“

Odborníčka v závere uvádza, že napriek povzbudivým výsledkom ich štúdie je zrejmé, že na vytvorenie klinicky užitočného testu schopného včas rozpoznať prítomnosť karcinómu sú nutné ďalšie rozsiahlejšie štúdie. „Ak by sa uvažovalo o zavedení takéhoto testu do klinickej praxe, je v prvom rade potrebná štandardizácia metódy, resp. zavedenie zlatého štandardu na detekciu metylácie  v endometriálnom karcinóme.“

*********************************************

Na prezentáciu projektov zapojených do súťaže Falling Walls Lab Slovakia, ktorá prebehla 29. septembra 2017 v Moyzesovej sieni Filozofickej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave, bolo okrem nápadu Marcely Ňachajovej vybraných ešte 20 výskumných projektov. Osobne sa zúčastnilo 18 predstaviteľov. Traja súťažiaci sa ospravedlnili zo zdravotných dôvodov.

Medzi súťažnými projektmi dominovali najmä medicínske témy – napr. DNA; detekcia rakoviny; testosterón, prostata a mozog; diagnostika kondície mitochondrií; liečba nádoru či diagnostika včasného štádia rakoviny prsníka, no okrem medicíny súťažili aj nápady v oblasti matematiky či techniky a tiež návrhy riešenia rozmanitých, primárne celospoločenských otázok. Každý rečník dostal príležitosť prezentovať v anglickom jazyku svoj výskum, iniciatívu či podnikateľský model – v trojminútovom formáte pred odbornou porotou.

„Falling Walls Lab nie je nič menej než prestížna svetová platforma pre budúce prelomové inovácie vo vede a v spoločnosti. Naši mladí vedci a inovátori majú jedinečnú šancu priamo súťažiť s vedcami z celého sveta,“ povedal na otvorení prezident FWLS prof. RNDr. Peter Moczo, DrSc., prorektor UK v Bratislave pre vedecko-výskumnú činnosť a doktorandské štúdium.

Prof. RNDr. Vladimír Bužek, DrSc. pripomenul, že išlo o vôbec prvý ročník súťaže Falling Walls Lab usporiadaný na Slovensku. Pevne verí, že sa podarí organizovať aj budúci, druhý ročník a dúfa, že vďaka skvelým projektom „padne ešte viac stien“.

Súťaž Falling Walls Lab Slovakia možno považovať za interdisciplinárny formát, podporujúci vedecké a podnikateľské inovácie. Poskytuje priestor na prezentáciu inovatívnych myšlienok a výskumných projektov študentov, doktorandov, mladých inovátorov a výskumníkov z najrozmanitejších vedných disciplín. Na pilotnom slovenskom ročníku sa tak mohli prezentovať so svojím nápadom, výsledkom, objavom či inováciou.

Slovenské kolo Falling Walls Lab zorganizovala Univerzita Komenského v Bratislave v spolupráci so Slovenskou akadémiou vied, Slovenskou organizáciou pre výskumné a vývojové aktivity, Slovenskou technickou univerzitou v Bratislave, Univerzitou Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach, Technickou univerzitou v Košiciach a Žilinskou univerzitou v Žiline.

Podujatie Falling Walls Lab sa doposiaľ konalo v 50 krajinách sveta. Víťaz každého z podujatí v jednotlivých krajinách získava miestenku na svetové Falling Walls Lab finále, ktoré sa uskutoční dňa 8. novembra 2017 v Berlíne, a lístok na prestížnu konferenciu Falling Walls Conference, konajúcu sa dňa 9. novembra 2017.

Do berlínskeho finále postupuje 100 účastníkov z celého sveta. Každý z nich dostane príležitosť prezentovať svoj výskum, iniciatívu či podnikateľský model v trojminútovom formáte pred špičkovou porotou zloženou z akademikov, vedcov a zástupcov biznisu. Traja víťazi získajú finančnú výhru a predovšetkým príležitosť zopakovať svoje prezentácie ďalší deň na hlavnom pódiu prestížnej Falling Walls Conference.

 

Informácie a foto poskytla: Marcela Ňachajová, UK v Bratislave

Spracovala: Slávka Cigáňová (Habrmanová), NCP VaT pri CVTI SR

Úvodné foto: Marián Zelenák, NCP VaT pri CVTI SR

Uverejnila: VČ

Súvisiace:

Hore
Prechod VK na VND - jeseň
fotografická súťaž TVT 2019
kúpa časopisov jún 2016
Noc výskumníkov 2019
Bratislavská vedecká cukráreň
Atmosféra počas TVT 2018
QUARK
TVT 2019
Publikácie Veda v CENTRE
výtvarná súťaž TVT 2019
Aurelium - centrum vedy
Vedec roka 2018
Veda v Centre
TVT 2018 články
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Spektrum vedy
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Každý rok 31. mája Svetová zdravotnícka organizácia a partneri oslavujú Svetový deň bez tabaku.
Zistite viac