Компания Novelna Inc. разработала подход к протеомному анализу крови, способный выявлять 18 видов ранних стадий солидных опухолей. Исследование, опубликованое в журнале (https://bmjoncology.bmj.com/content/3/1/e000073).
• Общая выборка: 440 человек.
o 396 пациентов с ранними стадиями (I–II) 18 различных солидных опухолей.
o 44 здоровых добровольца в качестве контрольной группы.
• Пациенты были без симптомов и не получали лечения на момент сбора образцов.
🧬 Методология поиска сигнальных белков
• Анализ более 3000 белков в плазме крови с использованием технологии Proximity Extension Assay (PEA) (https://youtu.be/a3I09aN1pZk) от компании Olink. позволяющей измерять ОДНОВРЕМЕННО уровни более 3000 белков в плазме крови
• Двухэтапный статистический анализ с разделением по полу:
o Этап 1: отбор 10 белков, наиболее информативных для выявления рака.
o Этап 2: отбор 150 белков для определения органа происхождения опухоли.
• Использование L1-регуляризации (LASSO) и бутстрэп-методов для отбора признаков и предотвращения переобучения.
• Оценка точности модели с помощью метода leave-one-out cross-validation.
Принцип работы технологии PEA
1. Двойное распознавание: Для каждого целевого белка используются две специфические антитела, к которым прикреплены уникальные ДНК-олигонуклеотиды.
2. Гибридизация и удлинение: При одновременном связывании антител с целевым белком их олигонуклеотиды сближаются, что позволяет им гибридизоваться и быть удлиненными с помощью ДНК-полимеразы.
3. Амплификация: Полученные уникальные ДНК-штрихкоды амплифицируются методом ПЦР.
4. Считывание: Амплифицированные продукты анализируются с использованием количественной ПЦР (qPCR) или секвенирования нового поколения (NGS), в зависимости от выбранной платформы. Этот процесс обеспечивает высокую специфичность, так как сигнал возникает только при одновременном связывании обоих антител с целевым белком, что минимизирует ложноположительные результаты.
📈 Результаты
• Панели из 10 белков показали высокую точность:
o AUC для мужчин: 0,98 (95% ДИ: 0,96–1,00).
o AUC для женщин: 0,983 (95% ДИ: 0,95–1,00).
• При специфичности 99% чувствительность для рака I стадии составила:
o 93% у мужчин.
o 84% у женщин.
• Панели из 150 белков позволили определить орган происхождения опухоли в более чем 80% случаев.
📌 Выводы
Тест продемонстрировал способность не только отличать здоровые образцы от раковых, но и определять орган происхождения опухоли. Это открывает перспективы для создания скринингового инструмента для раннего выявления рака, говорить пока о доступности и масштабируемости рано.
Что нам интересно – что удалость выявить белки, характерные для всех раков, но они оказались в очень низких концентрациях.
Пока что в течение полутора лет после публикации нет данных о дальнейших исследованиях.
Мы считаем, что такой тест будет слишком дорогим в реализации, для корректного анализа он потребует выявление 10 белков в сыворотке, а вторым этапом у пациентов показавших высокую вероятность рака потребует анализ 150 белков. При этом исследователи ссылаются на слишком низкие концентрации сигнальных белков, что может говорить о трудности выявления их принятыми в текущей медицинской практике методами.
Что не было сделано: Исследователи остановились на половине пути. Им было бы необходимо сделать еще одну группу из всех 18 раков и здоровых и протестировать их исключительно на выявленные 160 белков, а не использовать группу обучения для оценки диагностических характеристик метода. Ну и необходимо отметить, что для верификации можно было бы использовать слепые образцы из хотя бы американских биобанков с целью понимания кроме половых также расовых отличий, что конечно бы повысило значимость исследования.
Отсутствие указанных действий вносит большие сомнения в отношении опубликованного материала. Риски того, что за пределами исследования остались неизученные величины и возможность не воспроизводимости методики на новых образцах, которые не были использованы в модели обучения ставит под сомнение законченность работы.