Основная часть генетического материала организма заключена в клеточном ядре (геномная ДНК). Однако ДНК обнаруживается и вне клетки - в любых жидкостях организма: плазме или сыворотке, ликворе, лимфе, моче и др. В основном, ДНК попадает туда при разрушении клеток в результате апоптоза (программируемой клеточной смерти) и некроза (необратимых повреждений клеток). Также установлено, что при беременности уже на первом месяце в кровотоке матери появляются фрагменты ДНК плода, так называемая фетальная ДНК, обнаружение которой открывает широкие возможности для новых методов пренатальной диагностики.
Внеклеточная ДНК обладает значительным потенциалом для клинического применения. Например, исследование фетальной ДНК (ДНК плода, которая циркулирует в крови беременной женщины) открывает доступ к генетической информации ребенка еще до его рождения, без рисков потенциально опасного для плода инвазивного вмешательства.
Анализ фетальной ДНК лежит в основе неинвазивной пренатальной диагностики, которая направлена на выявление в образце крови матери последовательностей ДНК плода, отсутствующих в ее собственном геноме. Это могут быть фрагменты Y-хромосомы при определении пола плода, ген резус белка при диагностике резус-статуса плода, а также отцовские мутантные гены при диагностике моногенных болезней.
НеИнвазивное Пренатальное Тестирование (НИПТ) – выявляет генетические нарушения у плода, начиная с 10-й недели беременности. Методика называется «неинвазивной», потому что для проведения такого анализа достаточно традиционного забора крови из вены беременной, в отличие от амниоцентеза, кордоцентеза и биопсии ворсин хориона.
Жидкая биопсия
Интерес к внеклеточной ДНК также тесно связан с диагностикой онкологических заболеваний. Установлено, что при онкологическом процессе концентрация внеклеточной ДНК в крови значительно увеличивается и содержит специфические генетические маркеры опухоли.
Как известно, стандартная биопсия – это глубоко инвазивная болезненная процедура, с риском травмирования пациента, которая в некоторых случаях даже не возможна, если место расположения опухоли недоступно. К этому присоединяется риск получения неточных результатов и проблематичность повторных исследований.
Жидкая биопсия — минимально инвазивный способ получения материала для исследования опухоли. Основной принцип жидкой биопсии — обнаружение фрагментов опухолевой ДНК в плазме пациента. Анализ циркулирующей ДНК, которая попадает в кровоток из клеток опухоли, позволяет наблюдать за онкологическим процессом без необходимости физического проведения биопсии. У пациента берут кровь, из которой затем выделяют и анализируют циркулирующую опухолевую ДНК и определяют наличие мутаций-маркеров опухоли.
Таким образом, анализ внеклеточной ДНК имеет огромный потенциал для клинической диагностики в различных областях медицины.
Преаналитический этап анализа внеклеточной ДНК
Но прежде, чем анализировать внеклеточную ДНК, ее надо получить – взять образец крови и сохранить его в стабильном состоянии до исследования. Избежать риска «испортить» образец крови, из которого требуется выделить фетальную или опухолевую циркулирующую ДНК, помогают специализированные пробирки, в которые добавлен стабилизатор/консервант.
Если брать кровь в обычные пробирки с ЭДТА, то уже через 1-2 часа в нем начинают разрушаться лейкоциты, геномная ДНК выходит в плазму и смешивается с исходной внеклеточной ДНК. Образец оказывается безнадежно испорченным.
Предотвратить такую ситуацию помогают пробирки с консервантом-стабилизатором, например, пробирки Streck Cell-Free DNA BCT. Консервант стабилизирует лейкоциты, не дает им разрушаться и, тем самым, предотвращает выход геномной ДНК в плазму образца. Циркулирующая ДНК сохраняется в образце в том же состоянии и в той же концентрации, что и в момент взятия крови у пациента.
Пробирка Streck Cell-Free DNA BCT является обычной вакуумной пробиркой для прямого сбора крови, содержащей специальный стабилизатор/консервант, который не позволяет разрушаться клеткам крови и, тем самым, препятствует выходу геномной ДНК в плазму образца. В пробирках Streck BCT цельную кровь можно хранить при температуре окружающей среды (6-370С) в течение 14 дней.