خزعة سائلة مع تحليل تعديل الحمض النووي الريبي تكشف عن سرطان القولون والمستقيم في مرحلة مبكرة بدقة 95٪

الخزعات السائلة هي اختبارات تبحث عن علامات السرطان باستخدام عينة دم بسيطة. بخلاف الخزعات التقليدية التي تتطلب إزالة قطعة من الأنسجة، تبحث الخزعة السائلة عادةً عن الطفرات، أو التغيرات في التعديلات، في أجزاء من الحمض النووي للخلايا السرطانية المنتشرة في الدم.

في حين أن الخزعات السائلة تمثل طريقة واعدة وغير جراحية للكشف عن السرطان ومراقبته أثناء تقدمه، إلا أنها ليست حساسة ودقيقة في المراحل المبكرة من المرض.

نجح علماء في جامعة شيكاغو في تطوير اختبار خزعة سائلة أكثر حساسية يستخدم الحمض النووي الريبوزي (RNA) بدلاً من الحمض النووي (DNA) للكشف عن السرطان.

وباستخدام عينات الدم من مرضى سرطان القولون والمستقيم، تمكن الاختبار من اكتشاف المراحل المبكرة من المرض بدقة تصل إلى 95%، متفوقًا بشكل كبير على طرق الاختبار غير الجراحية التجارية الموجودة.

صعوبات في التشخيص المبكر

عندما تموت خلايا الورم، تتفكك وتُطلق أجزاءً من المادة الوراثية في مجرى الدم. تعتمد الخزعات السائلة القياسية على هذا الحمض النووي العائم، المعروف باسم الحمض النووي الحر الخلوي (cfDNA)، للكشف عن السرطان.

ومع ذلك، في المراحل المبكرة من المرض، عندما تكون الخلايا السرطانية لا تزال تنمو وتتكاثر بشكل نشط، يكون هناك القليل جدًا من cfDNA في الدم.

قال الدكتور تشوان هي، أستاذ الكيمياء المتميز وأستاذ الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية بجامعة شيكاغو: "لقد شكّل هذا مشكلةً كبيرةً للكشف المبكر. فببساطة، لا يوجد ما يكفي من الحمض النووي للورم في الدم". وأضاف:
"لقد شكّل هذا مشكلةً لنا جميعًا في الكشف المبكر عن سرطان القولون والمستقيم، لذلك قررنا استخدام الحمض النووي الريبوزي (RNA) بدلاً منه".

الدكتور هي هو المؤلف الرئيسي للدراسة "تعديلات الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين المشتق من الخلايا الميكروبية في البلازما تميز عينات سرطان القولون والمستقيم"، والتي نشرت في مجلة Nature Biotechnology.

لماذا الحمض النووي الريبوزي؟

الحمض النووي الريبوزي (RNA) هو شكل وسيط من الشفرة الوراثية، ينسخ وينفذ تعليمات الحمض النووي الريبوزي (DNA) لإنتاج البروتينات التي تحتاجها الخلايا. يُعدّ فحص الحمض النووي الريبوزي (RNA) مؤشرًا جيدًا على نشاط الجينات، لأن وجوده يعني أن الخلايا تعمل بنشاط وتُنتج البروتينات.

وفي الدراسة الجديدة، بدأ طلاب الدراسات العليا تشنغ وي جو ولي شينغ تشانغ، وهو زميل سابق في مرحلة ما بعد الدكتوراه في مختبر هي (وهو الآن أستاذ في جامعة هونج كونج للعلوم والتكنولوجيا)، في التحقيق في إمكانية استخدام الحمض النووي الريبي الخالي من الخلايا المتداولة (cfRNA) بدلاً من cfDNA لتشخيص السرطان والكشف عنه.

دراسة الميكروبيوم

أظهرت الدراسة أنه ليس فقط بإمكاننا قياس تعديلات الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (cfRNA) من الخلايا البشرية، بل يمكننا أيضًا اكتشاف الحمض النووي الريبوزي من ميكروبات الأمعاء. تتعايش مليارات البكتيريا معنا في جهازنا الهضمي، ويتغير نشاطها أيضًا في وجود السرطان.

قال الدكتور هي: "وجدنا أن الحمض النووي الريبوزي (RNA) الذي تُطلقه الميكروبات يختلف اختلافًا كبيرًا بين مرضى السرطان والأشخاص الأصحاء.
ففي الأمعاء، عندما يبدأ الورم بالنمو، يُعيد الميكروبيوم المجاور تنظيم نفسه استجابةً للالتهاب، وهذا يؤثر على الميكروبات المحيطة".

يتجدد تجمع الميكروبيوم أسرع بكثير من الخلايا البشرية، حيث يموت عدد أكبر من الخلايا ويطلق شظايا الحمض النووي الريبوزي (RNA) في مجرى الدم. هذا يعني أن الاختبار الذي يقيس تعديلات الحمض النووي الريبوزي الميكروبي قد يكشف عن نشاط الورم المحتمل في وقت أبكر بكثير من الاختبارات القائمة على الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين لخلايا الورم البشرية.

نتائج

• تبلغ دقة الاختبارات التجارية الحالية التي تقيس الحمض النووي أو الحمض النووي الريبوزي في البراز حوالي 90% في مرحلة متأخرة من السرطان، ولكن دقتها تنخفض إلى أقل من 50% في المراحل المبكرة.

• أظهر اختبار جديد يعتمد على تعديلات الحمض النووي الريبوزي (RNA) دقة تصل إلى نحو 95% بشكل عام، بما في ذلك الدقة العالية في المراحل المبكرة من السرطان.

هذه هي المرة الأولى التي تُستخدم فيها تعديلات الحمض النووي الريبوزي (RNA) كمؤشر حيوي محتمل للسرطان، وقد ثبت أنها أكثر موثوقية وحساسية من قياس مستويات الحمض النووي الريبوزي (RNA)، كما قال الدكتور هي. وأضاف:
"إن القدرة على اكتشاف السرطان في هذه المراحل المبكرة أمر غير مسبوق".