Wissenschaftler des West China Hospital der Sichuan Universität haben DNA-Nanomaschinen entwickelt, die zwei ctDNA-Mutationen gleichzeitig nachweisen können – ohne DNA-Amplifikation, enzymatische Reaktionen oder Target-Markierung. Das berichtet die Zeitschrift „Science Bulletin“.
Die Nanostrukturen bestehen aus selbstassemblierenden DNA-Strängen, die durch Silber- oder Quecksilberionen verbunden sind. Diese Ionen dienen als Reporter und erzeugen unterscheidbare elektrische Signale. Bindet ein passendes DNA-Target, zerfällt die Struktur und setzt die Ionen frei. Der Zusatz von Methylenblau als Molekülfüller unterdrückte unspezifisches Ionen-Leck und senkte das Hintergrundsignal: Die Sensitivität stieg um das 100-Fache, das Signal-Rausch-Verhältnis um das 2,5-Fache.
Für die EGFR-Mutationen L858R und T790M lagen die Nachweisgrenzen bei 5,2 bzw. 6,0 amol/L. Plasmaproben müssen lediglich verdünnt und erhitzt werden, eine Nukleinsäureextraktion ist nicht nötig; die Target-Reaktion dauert 60 Minuten. Bei 66 unbehandelten Patienten mit nicht-metastasiertem nicht-kleinzelligem Lungenkarzinom erreichten beide Tests eine AUC von 0,96 zur Unterscheidung qPCR-positiver und -negativer Proben. Das L858R-Signal erzielte gegenüber 30 gesunden Kontrollen 54,5 Prozent Sensitivität und 100 Prozent Spezifität. T790M zeigte wegen geringer Prävalenz in dieser Kohorte nur eine AUC von 0,52.
Die Plattform wurde zudem für BRAF V600E beim papillären Schilddrüsenkarzinom angepasst. Bei 38 Patientenproben lag die Übereinstimmung mit ARMS-qPCR bei 94,7 Prozent, die AUC bei 0,97. Unterschiede der mutationsassoziierten Signale zwischen metastasierten und nicht-metastasierten Gruppen deuten auf Potenzial für die Krankheitsüberwachung hin. Größere longitudinale Studien sind laut den Forschern jedoch nötig, wobei Tumorlast, Krankheitsstadium und frühere Behandlungen berücksichtigt werden müssen.
