От концепции к практике: дорожная карта для биомаркеров метилирования ДНК в жидкостной биопсии.

Международное агентство по изучению рака (МАИР) недавно опубликовало прогноз, согласно которому в 2050 году во всём мире будет зарегистрировано более 35 миллионов новых случаев заболевания раком. Ожидаемый рост заболеваемости раком предъявляет высокие требования к системам здравоохранения и подчёркивает необходимость совершенствования стратегий лечения рака. Чтобы справиться с этой задачей, можно использовать жидкостную биопсию — минимально инвазивный метод выявления широкого спектра раковых биомаркеров, включая маркеры для скрининга, диагностики, оценки прогноза, выявления остаточного заболевания, раннего обнаружения рецидива и прогнозирования реакции на лечение.

Опухолевый материал в виде циркулирующей опухолевой ДНК (цоДНК), циркулирующих опухолевых клеток (цоК) и экзосом выделяется опухолями в различные биологические жидкости, включая кровь, мочу, слюну, желчь и семенную жидкость, и имеет ряд преимуществ для выявления биомаркеров по сравнению с биопсией тканей. В то время как биопсия тканей позволяет получить ограниченное представление только об одном участке опухоли, жидкостная биопсия отражает как общую опухолевую нагрузку у пациента, так и молекулярную гетерогенность рака. Жидкая биопсия, как правило, менее инвазивна и позволяет проводить повторный забор образцов, например. для мониторинга реакции на лечение и прогрессирования рака.

Метилирование ДНК — это присоединение метильной группы к 5’-положению цитозина, обычно в динуклеотидах CpG, в результате чего образуется 5-метилцитозин. Эта эпигенетическая модификация регулирует экспрессию генов и структуру хроматина без изменения базовой последовательности ДНК. Метилирование ДНК необходимо для таких процессов, как геномный импринтинг, инактивация Х-хромосомы, сайленсинг транспозонов и, в конечном счёте, для развития и дифференцировки клеток. При раке часто изменяются паттерны метилирования ДНК, при этом в опухолях обычно наблюдается как гипометилирование всего генома, так и гиперметилирование промоторов генов, богатых цитозином и гуанином. Гиперметилирование промоторов ключевых генов-супрессоров опухолей обычно связано с подавлением экспрессии генов, в то время как глобальное гипометилирование может вызывать хромосомную нестабильность. В совокупности эти процессы могут нарушать нормальные пути роста и приводить к злокачественной трансформации.

Несмотря на свой потенциал, биомаркеры рака, основанные на метилировании ДНК, получили ограниченное распространение в клинической практике. В новой статье эти аспекты рассматриваются и основное внимание уделяется диагностическим биомаркерам метилирования ДНК. Рекомендуем к прочтению!!! 

Ref:https://www.nature.com/articles/s41388-025-03624-5