12:00 
Анализы крови оказались многообещающим инструментом для выявления и мониторинга рака. Исследователи из Технологического университета Чалмерса и Гетеборгского университета в Швеции разработали новый метод, который позволяет анализировать образцы, содержащие всего лишь 5 процентов раковой ДНК в крови, по сравнению с 15–20 процентами, необходимыми сегодня. Этот метод может привести к улучшению лечения рака и улучшению мониторинга прогрессирования опухоли.
Анализ изменений в ДНК опухоли с помощью анализов крови — это метод, который изучается в нескольких клинических испытаниях по всему миру. Современные аналитические методы хорошо работают, когда количество раковой ДНК относительно велико — около 15–20 процентов от общего количества ДНК в крови. Однако уровень раковой ДНК часто значительно ниже этого. Это может означать, что качество образца недостаточно хорошее для детального анализа.
Мы хотели разработать метод, который особенно хорошо работает в сложных случаях, когда в крови очень мало раковой ДНК и много того, что мы считаем шумом, то есть в основном здоровой ДНК. Наши результаты показывают, что новый метод работает лучше с образцами, содержащими низкий уровень раковой ДНК, где эта доля составляет около 5 процентов. Таким образом, это работает именно так, как мы надеялись», — говорит Лотта Эрикссон, аспирант кафедры математических наук в Чалмерсе и Гетеборгском университете.
Лучший мониторинг и индивидуально подобранное лечение
Методы на основе крови, проверяемые в клинических испытаниях, часто используются для определения того, можно ли вообще обнаружить рак. Получить более подробную картину сложно, отчасти из-за высокой стоимости и низкого качества образцов.
Новый метод BayesCNA может извлечь информацию, которая ранее была скрыта в образцах низкого качества, и предоставить более подробную информацию о составе опухоли. Это может помочь лучше понять, как рак пациента меняется с течением времени.
Когда лечение эффективно, количество раковой ДНК в крови значительно снижается. Это затрудняет как обнаружение рака, так и отслеживание его изменений. Важно иметь возможность анализировать образцы, содержащие низкие уровни раковой ДНК, чтобы получить более четкое представление о том, как пациент реагирует на лечение», — говорит Эстер Лакатос, доцент кафедры математических наук в Чалмерсе и Гетеборгском университете.
В настоящее время требуется образец ткани самой опухоли, чтобы получить подробную информацию о ее составе. Возможность контролировать прогрессирование опухоли с помощью анализов крови может привести к значительному улучшению ухода за больными раком.
'Пациент может пройти операцию один или два раза, тогда как анализы крови можно сдавать с интервалом всего в несколько недель во время лечения. Если мы сможем получить информацию об изменениях опухоли из образцов, мы сможем гораздо более внимательно следить за развитием событий и видеть, что происходит между сеансами лечения. Это может помочь врачам принимать более обоснованные решения, например, адаптировать лечение к составу опухоли», — говорит Эстер Лакатос.
Статистический метод, усиливающий слабые сигналы
Метод был разработан для анализа данных так называемого низкочастотного полногеномного секвенирования — метода, который дает общий обзор структуры ДНК. Этот метод имеет большие финансовые преимущества, но дает ограниченную информацию из-за низкого качества данных.
'Вы можете сравнить его с беглым просмотром книги, а не с ее должным чтением. Мы получаем обзор структуры ДНК, но не подробную картину», — говорит Эстер Лакатос.
Новый метод анализа использует статистический алгоритм для усиления очень слабых сигналов, присутствующих в образцах этого типа.
В настоящее время машинное обучение используется для решения очень многих проблем, и мы первыми опробовали эти методы. Но, к нашему удивлению, оказалось, что классическая статистика в этом случае работает лучше, что особенно порадовало нас, математиков и статистиков».
Лотта Эрикссон, Университет Гетеборга
Нацеленность на клинические испытания
Следующим шагом является анализ информации, которую метод дает о составе опухоли. Исследователи стремятся разработать новый метод выявления скрытых характеристик рака, влияющих на реакцию пациентов на лечение.
'Если мы сможем продемонстрировать, что эта информация полезна, мы надеемся, что это приведет к расширению сотрудничества и более широкому принятию нашего метода в исследовательском сообществе. В долгосрочной перспективе я надеюсь, что разрабатываемые нами методы можно будет использовать в клинических испытаниях и, если повезет, изменить ситуацию к лучшему в лечении онкологических больных», — говорит Эстер Лакатос.
