В последнее время многие ученые и компании начали использовать свободную от опухолей ДНК в качестве биомаркера для выявления рака. Однако до сих пор лишь немногим исследователям удавалось обнаружить свободную от опухоли ДНК головного и спинного мозга в крови пациентов. Теперь ученые из Университета Джона Хопкинса заявили, что им удалось обнаружить свободную от рака ДНК в спинномозговой жидкости, результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Исследователи обнаружили свободную от рака ДНК в спинномозговой жидкости В настоящем исследовании ученые проанализировали 35 случаев опухолей центральной нервной системы, включая шесть медуллобластом и 29 глиом. Сначала исследователи попытались выявить клеточные мутанты первичной опухоли, ткань которой была собрана во время операции. Сначала с помощью направленного секвенирования были найдены мутанты в 13 опухолевых тканях, а затем с помощью экзомного секвенирования выявлены мутанты в остальных опухолях. Далее исследователи обнаружили мутанты в спинномозговой жидкости (СМЖ) первичной опухолевой ткани пациента с помощью разработанной в лаборатории технологии секвенирования SafeSeq-S, которая позволяет выявлять мутации в аллелях с точностью до 1%. Различия в выявляемости противораковой ДНК Исследователи обнаружили высокий уровень опухолевой ДНК в спинномозговой жидкости 26 пациентов с высокой степенью вариабельности мутантных аллелей. Авторы предположили, что высокая степень вариабельности между образцами могла быть обусловлена «местоположением или биологическими факторами». Дальнейшие исследования показали, что расположение опухоли связано с возможностью обнаружения опухолевой ДНК в спинномозговой жидкости. Опухоли, расположенные вблизи спинномозговой жидкости (СМЖ), с большей вероятностью имели обнаруживаемую опухолевую ДНК, чем опухоли, расположенные в других местах. При этом у пяти пациентов, опухолевая ткань которых была полностью окружена головным или спинным мозгом, опухолевая ДНК в СМЖ не обнаруживалась, а у 24 пациентов, опухоли которых были расположены вблизи головного мозга, в спинномозговой жидкости обнаруживался некоторый уровень опухолевой ДНК. Помимо расположения опухоли, исследователи обнаружили, что опухоли высокой степени тяжести с большей вероятностью имели обнаруживаемую опухолевую ДНК СМЖ, чем опухоли низкой степени, а опухоли низкой степени тяжести с большей вероятностью имели обнаруживаемую опухолевую ДНК спинномозговой жидкости. восприимчивы к обнаружению опухолевой ДНК спинномозговой жидкости. Четыре пациента, у которых не удалось обнаружить опухолевую ДНК спинномозговой жидкости, но опухолевая ткань которых располагалась близко к спинномозговой жидкости, относились к пациентам с глиомами низкой степени тяжести. Расположение опухолей у этих четырех пациентов сделало бы операцию более опасной. В этом случае идеальным было бы обнаружение опухолевой ДНК спинномозговой жидкости с неизвестным генотипом опухоли. Для проверки этого факта исследователи провели секвенирование всего генома спинномозговой жидкости этих четырех пациентов с целью определения опухолевой ДНК и сравнили мутации, выявленные с помощью всего генома, с мутациями, выявленными с помощью SafeSeq-S. Результаты показали, что экзомное секвенирование не позволило обнаружить аллельные мутации опухолевой ДНК цереброспинальной жидкости с вероятностью 1%. Открытие генов опухолей спинномозговой жидкости в качестве биомаркеров для клинического применения Несмотря на то, что открытие ДНК опухолей спинномозговой жидкости является интересным, авторы исследования отмечают, что существует острая необходимость в более чувствительных, неинвазивных методах оценки опухолей головного и спинного мозга. Например, около 30% пациентов с глиобластомой подвергаются хирургическому вмешательству из-за опасения рецидива рака, однако хирургическое вмешательство оказалось ненужным. Хотя в данном исследовании выявление свободной от опухоли ДНК не достигало 100%, чувствительность метода была равна или лучше, чем у неинвазивных тестов для других злокачественных опухолей, и особенно чувствительна для опухолей, расположенных близко к спинномозговой жидкости или поверхности коры головного мозга. В заключение исследователи заявляют, что данное исследование является «исследовательским» и открывает возможности для проведения лонгитюдных исследований по использованию опухолевых генов спинномозговой жидкости в качестве биомаркеров для клинических испытаний.