La biopsia liquida con analisi della modifica dell'RNA rileva il cancro colorettale in fase iniziale con una precisione del 95%

Le biopsie liquide sono esami che ricercano segni di cancro utilizzando un semplice prelievo di sangue. A differenza delle biopsie tradizionali, che richiedono la rimozione di un frammento di tessuto, una biopsia liquida in genere ricerca mutazioni, o alterazioni nelle modificazioni, in frammenti di DNA delle cellule tumorali circolanti nel sangue.

Sebbene le biopsie liquide rappresentino un metodo promettente e non invasivo per rilevare e monitorare la progressione del cancro, non sono altrettanto sensibili e accurate nelle fasi iniziali della malattia.

Gli scienziati dell'Università di Chicago hanno sviluppato un test di biopsia liquida più sensibile che utilizza l'RNA anziché il DNA per rilevare il cancro.

Utilizzando campioni di sangue di pazienti affetti da tumore del colon-retto, il test è stato in grado di rilevare gli stadi iniziali della malattia con una precisione del 95%, superando di gran lunga i metodi di analisi non invasivi attualmente disponibili in commercio.

Difficoltà nella diagnosi precoce

Quando le cellule tumorali muoiono, si frammentano e rilasciano frammenti di materiale genetico nel flusso sanguigno. Le biopsie liquide standard si basano su questo DNA fluttuante, chiamato DNA libero circolante (cfDNA), per rilevare il cancro.

Tuttavia, nelle fasi iniziali della malattia, quando le cellule tumorali sono ancora in fase di crescita e moltiplicazione attiva, nel sangue è presente pochissimo cfDNA.

"Questo è stato un grosso problema per la diagnosi precoce. Non c'è abbastanza DNA tumorale nel sangue", ha affermato Chuan He, PhD, Professore di Chimica e Professore di Biochimica e Biologia Molecolare presso l'Università di Chicago.
"Questo è stato un problema per tutti noi nella diagnosi precoce del cancro del colon-retto, quindi abbiamo deciso di utilizzare l'RNA".

Il Dott. He è l'autore principale dello studio "Modifications of microbiome-derived cell-free RNA in plasma discriminates colorectal cancer samples", pubblicato su Nature Biotechnology.

Perché l'RNA?

L'RNA è una forma intermedia di codice genetico che copia ed esegue le istruzioni del DNA per produrre le proteine necessarie alle cellule. Il test dell'RNA è un buon indicatore dell'attività genica perché la presenza di RNA indica che le cellule stanno lavorando attivamente e producendo proteine.

Per il nuovo studio, gli studenti laureati Cheng-Wei Ju e Li-Sheng Zhang, un ex ricercatore post-dottorato nel laboratorio di He (ora professore presso l'Università di Scienza e Tecnologia di Hong Kong), hanno iniziato a studiare la possibilità di utilizzare l'RNA libero circolante (cfRNA) al posto del cfDNA per la diagnosi e l'individuazione del cancro.

Studiare il microbioma

Lo studio ha dimostrato che non solo è possibile misurare le modificazioni del cfRNA nelle cellule umane, ma anche rilevare l'RNA nei microbi intestinali. Miliardi di batteri coesistono con noi nel nostro apparato digerente e la loro attività cambia anche in presenza di cancro.

"Abbiamo scoperto che l'RNA rilasciato dai microbi presentava differenze significative tra i pazienti oncologici e le persone sane", ha affermato il Dott. He.
"Nell'intestino, quando un tumore inizia a crescere, il microbioma circostante si riorganizza in risposta all'infiammazione, e questo influenza i microbi circostanti".

La popolazione del microbioma si rinnova molto più velocemente delle cellule umane, con un numero maggiore di cellule che muoiono e rilasciano frammenti di RNA nel flusso sanguigno. Ciò significa che un test che misuri le modifiche all'RNA microbico potrebbe rilevare una potenziale attività tumorale molto prima rispetto ai test basati sul DNA delle cellule tumorali umane.

Risultati

• Gli attuali test commerciali che misurano il DNA o l'RNA nelle feci hanno un'accuratezza di circa il 90% nei tumori in fase avanzata, ma la loro accuratezza scende al di sotto del 50% nelle fasi iniziali.

• Un nuovo test basato sulle modifiche dell'RNA ha mostrato una precisione complessiva di quasi il 95%, con un'elevata accuratezza nelle fasi iniziali del cancro.

"Questa è la prima volta che le modificazioni dell'RNA vengono utilizzate come potenziale biomarcatore per il cancro, e si sono dimostrate molto più affidabili e sensibili rispetto alla misurazione dei livelli di RNA", ha affermato il Dott. He.
"La capacità di rilevare il cancro in queste fasi iniziali è senza precedenti".