تشخیص سرطان ریه با آزمایش خون و DNA افراد

محققان دانشگاه جانز هاپکینز با انجام نوعی آزمایش خون مبتنی بر هوش مصنوعی، موفق به تشخیص سریع و دقیق‌تر انواع سرطان ریه شدند.

کد خبر: ۵۵۵۷۴۷

۰۱ شهريور ۱۴۰۰

به گزارش اقتصادآنلاین به نقل از باشگاه خبرنگاران ، یک فناوری جدید آزمایش خون هوش مصنوعی که توسط محققان مرکز سرطان دانشگاه جانز هاپکینز توسعه یافته است، نشان داد بیش از ۹۰ درصد سرطان‌های ریه را در نمونه‌های نزدیک به ۸۰۰ فرد مبتلا و بدون سرطان تشخیص داده است.

به گزارش مدیکال اکسپرس، رویکرد آزمایشی موسوم به DELFI (ارزیابی DNA قطعات برای رهگیری زودهنگام)، الگو‌های منحصر به فردی در تکه تکه شدن DNA ریخته شده از سلول‌های سرطانی در گردش خون نشان می‌دهد. با استفاده از این فناوری در نمونه‌های خونی از ۷۹۶ فرد در دانمارک، هلند و آمریکا، محققان دریافتند که رویکرد DELFI بین بیماران مبتلا و غیر مبتلا به سرطان ریه به طور دقیق تمایز قائل می‌شود.

DELFI با ترکیب این آزمایش با تجزیه و تحلیل عوامل خطر بالینی، نشانگر بیولوژیکی پروتئین و به دنبال آن تصویربرداری با توموگرافی کامپیوتری، ۹۴ درصد از بیماران مبتلا به سرطان را در مراحل مختلف و زیرگروه‌ها تشخیص داد. این شامل ۹۱ مورد از بیماران مبتلا به سرطان‌های مرحله I/II کمتر تهاجمی و ۹۶ تن از بیماران با سرطان‌های مرحله III/IV پیشرفته‌تر بود. این نتایج در مجله Nature Communications منتشر خواهد شد.

استاد انکولوژی و مدیر برنامه ژنتیک و اپی ژنتیک سرطان در مرکز سرطان جان هاپکینز کیمل گفت: سرطان ریه شایع‌ترین علت مرگ ناشی از سرطان است و سالانه تقریبا ۲ میلیون نفر در سراسر جهان جان خود را از دست می‌دهند. با این حال کمتر از ۶ درصد از آمریکایی‌هایی که در معرض ابتلا به سرطان ریه هستند، با وجود پیش بینی‌هایی که می‌توان از مرگ ده‌ها هزار نفر داشت و حتی کمتر از آن‌ها در سراسر جهان غربالگری تحت غربالگری توموگرافی کامپیوتری با دوز پایین قرار می‌گیرند. این به دلایل مختلفی از جمله نگرانی از آسیب احتمالی ناشی از بررسی نتایج تصویربرداری مثبت کاذب، قرار گرفتن در معرض اشعه یا نگرانی در مورد عوارض ناشی از روش‌های تهاجمی است.

دیمیتریوس ماتیوس، یکی از محققان این مطالعه از دانشگاه جانسون می‌گوید: واضح است که نیاز فوری و برآورده نشده برای توسعه روش‌های جایگزین و غیرتهاجمی برای بهبود غربالگری سرطان برای افراد در معرض خطر و در نهایت عموم مردم وجود دارد. ما معتقدیم آزمایش خون یا بیوپسی مایع در سرطان ریه می‌تواند راه خوبی برای افزایش تلاش‌های غربالگری باشد، زیرا انجام این کار آسان، در دسترس و مقرون به صرفه است.

فناوری DELFI از آزمایش خون برای اندازه گیری غیر مستقیم نحوه بسته بندی DNA در داخل هسته سلول با مطالعه اندازه و مقدار DNA بدون سلول موجود در گردش از مناطق مختلف در سراسر ژنوم استفاده می‌کند. سلول‌های سالم DNA را مانند یک چمدان منظم بسته بندی می‌کنند که در آن مناطق مختلف ژنوم با دقت در محفظه‌های مختلف قرار می‌گیرد. برعکس هسته سلول‌های سرطانی مانند چمدان‌های نامرتب‌تری هستند و اقلامی از سراسر ژنوم به طور تصادفی پرتاب شده‌اند. هنگامی که سلول‌های سرطانی می‌میرند، DNA را به صورت آشفته در جریان خون آزاد می‌کنند. DELFI با شناسایی وجود سرطان با استفاده از یادگیری ماشینی، نوعی هوش مصنوعی، میلیون‌ها قطعه DNA بدون سلول را از نظر الگو‌های غیر طبیعی از جمله اندازه و مقدار DNA در مناطق مختلف ژنومی مورد بررسی قرار می‌دهد. این رویکرد نمای DNA بدون سلول را که "fragmentome" نامیده می‌شود، فراهم می‌کند. به گفته محققان رویکرد DELFI فقط نیاز به توالی ژنوم با پوشش کم دارد و این فناوری را قادر می‌سازد در محیط غربالگری مقرون به صرفه باشد.

برای این مطالعه، محققان دانشگاه جانز هاپکینز، با همکاری محققان دانمارک و هلند، ابتدا توالی ژنومی DNA بدون سلول را در نمونه‌های خون ۳۶۵ فرد شرکت کننده در یک مطالعه هفت ساله دانمارکی به نام LUCAS انجام دادند. اکثر شرکت کنندگان در معرض خطر بالای سرطان ریه بودند و علائم مربوط به استعمال سیگار مانند سرفه یا مشکل تنفس را داشتند. رویکرد DELFI نشان داد بیمارانی که بعدها مشخص شد به سرطان مبتلا هستند دارای تغییرات گسترده‌ای در پروفایل‌های تکه تکه خود هستند، در حالی که بیماران مبتلا به سرطان دارای پروفایل قطعه قطعه ثابت هستند. متعاقبا محققان با استفاده از جمعیت متفاوت ۳۸۵ نفر بدون سرطان و ۴۶ نفر مبتلا به سرطان، فناوری DELFI را تایید کردند. به طور کلی، این روش بیش از ۹۰  نفر از بیماران مبتلا به سرطان ریه، از جمله بیماران مبتلا به مراحل اولیه و پیشرفته و با زیرگونه‌های مختلف را تشخیص داد.

محقق ارشد این مطالعه در این باره می‌گوید: الگو‌های تکه تکه شدن DNA یک اثر انگشت قابل توجه برای تشخیص زودهنگام سرطان فراهم می‌کند که ما معتقدیم می‌تواند اساس آزمایش بیوپسی مایع در دسترس برای بیماران مبتلا به سرطان ریه باشد.

اولین کارآزمایی بالینی ملی به نام DELFI-L۱۰۱ که توسط دانشگاه جانز هاپکینز پشتیبانی می‌شود، در حال ارزیابی یک آزمایش مبتنی بر فناوری DELFI در ۱۷۰۰ شرکت کننده در آمریکا از جمله شرکت کنندگان سالم، افرادی مبتلا به سرطان ریه و افراد مبتلا به سرطان‌های دیگر این گروه مایل به مطالعه بیشتر DELFI در انواع دیگر سرطان‌هاست.