Liquid Biopsien sind nicht-invasive Methoden zur frühzeitigen Krebsdiagnose, bei denen DNA- oder RNA-Sequenzierungen des Blutes eines Patienten durchgeführt werden.
Der Assistenzprofessor Daniel Kim und sein Team an der UC Santa Cruz entwickeln Liquid Biopsie-Technologien, die das sogenannte “dunkle Material” der RNA nutzen – einen bisher wenig erforschten Bereich des Genoms.
Kims Forschungsergebnisse zeigen, dass dieses sogenannte “dunkle Material” in Form von RNA im Blut von Krebspatienten vorhanden ist und zur Diagnose spezifischer Krebsarten, wie Bauchspeicheldrüsen-, Lungen- und Speiseröhrenkrebs, in frühen Stadien verwendet werden kann.
Das Labor hat eine RNA Liquid Biopsie-Plattform namens COMPLETE-seq entwickelt, die codierende RNA und repetitive nicht-codierende RNA nachweisen kann.
Durch die Einbeziehung repetitiver RNA verbessert sich die Leistungsfähigkeit der Liquid Biopsie-Tests zur Krebsdiagnose erheblich und erhöht die Empfindlichkeit von maschinellen Lernalgorithmen zur Erkennung von Krebs.
Herkömmliche Liquid Biopsie-Tests haben nur eine geringe Empfindlichkeit für Krebs in Frühstadien, doch durch die Einbeziehung repetitiver RNA kann das biologische Signal verstärkt und die Leistungsfähigkeit des Tests verbessert werden.
Die Technologie kann verschiedene Krebsarten identifizieren, wobei sich das Labor zunächst auf Bauchspeicheldrüsenkrebs konzentriert, da hier ein dringender klinischer Bedarf an einer frühen Diagnose besteht.
Kim hat das Ziel, einen RNA Liquid Biopsie-Test zur Früherkennung von multiplen Krebsarten zu entwickeln und hofft dabei auf Zusammenarbeit mit Ärzten und Unternehmen.
Bei der Bestimmung der wahren Länge von RNA-Fragmenten wird insbesondere die Nanopore-Sequenzierung verwendet, die das MinION-Gerät von Oxford Nanopore Technologies nutzt.
Kims Labor ist das erste, das Nanopore-Sequenzierung für RNA Liquid Biopsien und zur Bestimmung der vollständigen Länge von RNA-Fragmenten verwendet.
Diese Studie wurde mit Unterstützung der American Cancer Society ermöglicht, und Kim ist assoziiertes Mitglied des Canary Center an der Stanford University für die frühe Krebserkennung.
Neben der Krebsdiagnose könnte der RNA Liquid Biopsie-Test auch zur Altersforschung, zur Erkennung von Krebsrezidiven und zur Diagnose von Erkrankungen wie Alzheimer eingesetzt werden, die das repetitive RNA-Landschaft verändern.
Einführung
Die Bedeutung von Liquid Biopsies für die frühzeitige Erkennung von Krebs.
Die Rolle von RNA Dark Matter
Eine Untersuchung des wenig erforschten Bereichs des Genoms, der als RNA Dark Matter bekannt ist, und seines Potenzials bei Liquid Biopsies.
Das Verständnis von RNA Dark Matter
Eine Übersicht darüber, was RNA Dark Matter ist und warum es bei der Krebserkennung wichtig ist.
Vorkommen von RNA Dark Matter bei Krebspatienten
Belege für das Vorkommen von RNA Dark Matter im Blut von Menschen mit Krebs.
Diagnose spezifischer Krebsarten mit RNA Dark Matter
Wie RNA Dark Matter verwendet werden kann, um spezifische Krebsarten wie Bauchspeicheldrüsen-, Lungen- und Speiseröhrenkrebs in frühen Stadien zu diagnostizieren.
Die COMPLETE-seq Plattform
Eine Einführung in die RNA Liquid Biopsy Plattform COMPLETE-seq, entwickelt von Assistant Professor Daniel Kims Labor.
Nachweis von Protein-codierender RNA
Die Rolle von COMPLETE-seq bei der Detektion von Protein-codierender RNA.
Einbeziehung repetitiver nicht-kodierender RNA
Die Bedeutung der Einbeziehung repetitiver nicht-kodierender RNA bei Liquid Biopsies und den Verbesserungen, die sie bei der Krebsdiagnose mit sich bringt.
Verbesserung der Sensitivität mit repetitiver RNA
Eine Diskussion darüber, wie die Einbeziehung repetitiver RNA die Sensitivität von Liquid Biopsy-Tests zur Krebserkennung verbessert.
Zielsetzung Bauchspeicheldrüsenkrebs
Die anfängliche Fokussierung des Labors auf die Erkennung von Bauchspeicheldrüsenkrebs und die Notwendigkeit einer frühzeitigen Erkennung bei dieser spezifischen Krebsart.
Zusammenarbeit und Zukunftspläne
Assistant Professor Daniel Kim’s Bestrebungen, mit Klinikern und Unternehmen zusammenzuarbeiten, um einen RNA Liquid Biopsy-Test für die frühzeitige Erkennung von Krebs zu entwickeln, der mehrere Krebsarten abdeckt.
Nanopore-Sequenzierung und Feststellung der vollständigen Länge von RNA
Die Verwendung von Nanopore-Sequenzierung, insbesondere des MinION-Geräts von Oxford Nanopore Technologies, zur Lesung von zellfreier RNA und zur Bestimmung ihrer tatsächlichen Länge.
Der erste Einsatz von Nanopore-Sequenzierung bei RNA Liquid Biopsies
Eine Übersicht darüber, wie das Labor von Assistant Professor Daniel Kim als erstes die Nanopore-Sequenzierung für RNA Liquid Biopsies und zur Bestimmung der vollständigen Länge von zellfreier RNA verwendet.
Unterstützung und Verbindungen
Beschreibung der Unterstützung durch die American Cancer Society und der Affiliation von Assistant Professor Daniel Kim mit dem Canary Center at Stanford for Cancer Early Detection.
Über die Krebsdiagnose hinaus: Weitere Anwendungen von RNA Liquid Biopsies
Das Potenzial von RNA Liquid Biopsy-Tests bei der Erforschung des Alterns, der Identifizierung von Krebsrezidiven und der Diagnose von anderen Krankheiten wie Alzheimer, die die repetitiven RNA-Landschaft beeinflussen.
