I ricercatori dell'Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology (AIBN) dell'Università del Queensland hanno scoperto un'esclusiva firma del DNA in nanoscala che sembra essere comune a tutti i tumori.

Sulla base di questa scoperta, il team ha sviluppato una nuova tecnologia che consente di rilevare rapidamente e facilmente il cancro da qualsiasi tipo di tessuto, per esempio. sangue o biopsia.

Lo studio, che è stato sostenuto da una sovvenzione della National Breast Cancer Foundation ed è pubblicato sulla rivista Comunicazioni sulla natura , rivela nuove informazioni su come la riprogrammazione epigenetica nel cancro regola le proprietà fisiche e chimiche del DNA e potrebbe portare a un approccio completamente nuovo alla diagnostica point-of-care.

"Poiché il cancro è una malattia estremamente complicata e variabile, è stato difficile trovare una semplice firma comune a tutti i tumori, ma distinto dalle cellule sane, " spiega il ricercatore dell'AIBN Dr. Abu Sina.

Per affrontare questo, Dott.ssa Sina e Dott.ssa Laura Carrascosa, che stanno lavorando con il professor Matt Trau all'AIBN, focalizzato su qualcosa chiamato DNA libero circolante.

Come cellule sane, le cellule cancerose sono sempre in procinto di morire e rinnovarsi. Quando muoiono, essenzialmente esplodono e rilasciano il loro carico, compreso il DNA, che poi circola.

"C'è stata una grande caccia per scoprire se c'è qualche traccia distinta del DNA che è solo nel cancro e non nel resto del corpo, "dice il dottor Carrascosa.

Quindi hanno esaminato i modelli epigenetici sui genomi delle cellule tumorali e delle cellule sane. In altre parole, hanno cercato modelli di molecole, chiamati gruppi metilici, che decorano il DNA. Questi gruppi metilici sono importanti per la funzione cellulare perché fungono da segnali che controllano quali geni vengono attivati ​​e disattivati ​​in un dato momento.

Nelle cellule sane, questi gruppi metilici sono sparsi attraverso il genoma. Però, il team dell'AIBN ha scoperto che il genoma di una cellula cancerosa è essenzialmente sterile, fatta eccezione per intensi gruppi di gruppi metilici in posizioni molto specifiche.

Questa firma unica, che hanno soprannominato il cancro "methylscape", per il panorama della metilazione:è apparso in ogni tipo di cancro al seno esaminato ed è apparso in altre forme di cancro, pure, compreso il cancro alla prostata, cancro colorettale e linfoma.

"Praticamente ogni pezzo di DNA canceroso che abbiamo esaminato aveva questo schema altamente prevedibile, "dice il professor Trau.

Dice che se pensi a una cella come a un disco rigido, quindi le nuove scoperte suggeriscono che il cancro ha bisogno di determinati programmi o app genetici per funzionare.

"Sembra essere una caratteristica generale per tutti i tumori, " dice. "È una scoperta sorprendente."

Hanno anche scoperto che, quando posto in soluzione, quegli intensi ammassi di gruppi metilici fanno sì che i frammenti di DNA del cancro si pieghino in nanostrutture tridimensionali che amano davvero attaccarsi all'oro.

Approfittando di questo, i ricercatori hanno progettato un test che utilizza nanoparticelle d'oro che cambiano istantaneamente colore a seconda della presenza o meno di queste nanostrutture 3-D del DNA del cancro.

"Questo accade in una goccia di fluido, " dice Trau. "Puoi rilevarlo a occhio, E 'così semplice."

La tecnologia è stata adattata anche per i sistemi elettrochimici, che consente un rilevamento economico e portatile che potrebbe eventualmente essere eseguito utilizzando un telefono cellulare.

Finora hanno testato la nuova tecnologia su 200 campioni su diversi tipi di tumori umani, e cellule sane. In alcuni casi, l'accuratezza del rilevamento del cancro arriva fino al 90%.

"Funziona per il DNA genomico derivato dai tessuti e il DNA libero circolante derivato dal sangue, " dice Sina. "Questa nuova scoperta potrebbe essere un punto di svolta nel campo della diagnostica del cancro al punto di cura." Non è ancora perfetto, ma è un inizio promettente e migliorerà solo con il tempo, dice la squadra.

"Certamente non sappiamo ancora se sia il Santo Graal o meno per tutte le diagnosi del cancro, "dice Trau, "ma sembra davvero interessante come marker universale incredibilmente semplice di cancro, e come una tecnologia molto accessibile ed economica che non richiede complicate apparecchiature di laboratorio come il sequenziamento del DNA".