Forskare vid Tel Aviv University har utvecklat ett blodtest som kan identifiera kemiska förändringar i DNA från lungcancerceller. Metoden använder ett DNA-chip och optisk avläsning i stället för kostsam DNA-sekvensering.
I en blindad validering upptäckte testet 93,1 procent av lungcancerfallen och gav ett korrekt negativt resultat för 90,3 procent av de friska deltagarna.
Resultaten är lovande, men studien omfattade endast 103 personer. Cancerpatienterna hade dessutom lungcancer i stadium 2–4. Testet har därför ännu inte visats fungera för allmän screening eller för att hitta de allra tidigaste tumörerna i stadium 1.
Forskarna ser tekniken som ett möjligt framtida komplement till datortomografi, inte som en ersättning för medicinsk bilddiagnostik eller vävnadsprov.
Studien har publicerats i npj Precision Oncology.
Testet letar efter DNA från tumören
När celler i kroppen bryts ned frigörs små fragment av deras DNA i blodet. Detta kallas cellfritt DNA, förkortat cfDNA.
En del av det cellfria DNA:t kan komma från en tumör. Genom att analysera dessa fragment kan forskare leta efter tecken på cancer utan att först behöva ta ett vävnadsprov direkt från det misstänkta området.
Sådana analyser kallas ofta flytande biopsier.
Många befintliga metoder bygger på att DNA-fragmenten sekvenseras. Då läses deras genetiska kod för att hitta mutationer eller andra förändringar som kan kopplas till cancer.
Den nya metoden använder ett annat tillvägagångssätt. Den analyserar DNA-metylering, en kemisk förändring som kan påverka hur gener används.
Vad är DNA-metylering?
DNA-metylering innebär att små kemiska grupper, så kallade metylgrupper, fäster vid bestämda delar av DNA-molekylen.
Metyleringen ändrar vanligtvis inte själva DNA-koden. Den fungerar snarare som en reglering som hjälper cellen att bestämma vilka gener som ska vara aktiva eller inaktiva.
Olika typer av celler har olika metyleringsmönster. En lungcell och en levercell innehåller i stort sett samma DNA, men använder olika gener för att utföra sina uppgifter.
När en cell utvecklas till en cancercell förändras ofta metyleringen. Vissa gener kan stängas av medan andra aktiveras. Det skapar en kemisk profil som kan avslöja att DNA-fragmentet kommer från en tumör.
Forskarna beskriver denna profil som cancercellens kemiska fingeravtryck.
Så fungerar blodtestet
Testet börjar med att cellfritt DNA isoleras från blodets plasma. DNA-fragmenten behandlas därefter med en enzymbaserad metod som märker metylerade områden med fluorescerande molekyler.
Det märkta DNA:t placeras sedan på ett mikroarraybaserat DNA-chip.
Chipet innehåller ett stort antal korta DNA-sekvenser som fångar upp motsvarande områden från blodprovet. När chipet läses av med en optisk skanner skapar den fluorescerande märkningen ett ljusmönster.
| Steg | Vad som händer |
|---|---|
| Blodprov tas | Plasma skiljs från blodcellerna |
| Cellfritt DNA utvinns | Små DNA-fragment samlas in |
| Metylering märks | Enzymer fäster fluorescerande markörer |
| DNA binds till ett chip | Utvalda genområden fångas upp |
| Chipet skannas | Ljusmönstret registreras |
| Data analyseras | Mönstret jämförs med cancersignaturen |
Metoden läser alltså inte varje bokstav i DNA:t. Den mäter i stället hur stark metyleringssignalen är inom utvalda delar av arvsmassan.
Studien omfattade 103 personer
Forskarna analyserade blodprov från totalt 103 deltagare:
- 51 patienter med lungcancer
- 52 åldersmatchade friska kontrollpersoner
Cancerpatienterna hade sjukdom i stadium 2, 3 eller 4. Studien undersökte alltså inte personer med en liten tumör i stadium 1.
Under den första delen av arbetet identifierade forskarna 170 områden i arvsmassan där metyleringsmönstret skilde sig mellan cancerpatienter och friska personer.
Dessa områden användes för att skapa en statistisk klassificeringsmodell. Modellen testades sedan blindat på en separat valideringsgrupp med 60 prover.
Blindad analys innebär att de som genomförde testningen inte använde deltagarnas kända diagnoser när proverna klassificerades.
Upptäckte 93,1 procent av cancerfallen
I valideringsgruppen uppnådde testet:
| Mått | Resultat |
|---|---|
| Sensitivitet | 93,1 procent |
| Specificitet | 90,3 procent |
| AUC | 0,947 |
| Antal undersökta personer totalt | 103 |
| Antal genområden i signaturen | 170 |
Sensitivitet beskriver hur stor andel av cancerfallen som testet upptäcker. En sensitivitet på 93,1 procent innebär förenklat att omkring 93 av 100 personer med motsvarande lungcancer identifieras, medan ungefär sju riskerar ett falskt negativt resultat.
Specificitet beskriver hur bra testet är på att ge ett negativt resultat hos personer utan cancer. En specificitet på 90,3 procent innebär att cirka 90 av 100 friska personer klassificeras korrekt. Omkring tio riskerar ett falskt positivt svar.
AUC är ett sammanvägt statistiskt mått på testets förmåga att skilja mellan grupperna. Ett värde på 1,0 motsvarar en perfekt separation, medan 0,5 innebär att resultatet inte är bättre än slumpen.
Mer än 90 procent betyder inte att testet är kliniskt färdigt
Resultaten kan låta som att testet har över 90 procents säkerhet för alla som använder det. Så enkelt är det inte.
Testets praktiska värde beror på vilken grupp som undersöks. I en grupp där många redan har cancer blir ett positivt resultat mer sannolikt korrekt. Vid screening av en i huvudsak frisk befolkning kan antalet falska positiva resultat däremot bli stort.
Föreställ dig ett test med 90 procents specificitet som används på 10 000 personer där bara ett litet antal faktiskt har lungcancer. Även om nästan alla cancerfall upptäcks kan hundratals friska personer få ett positivt resultat och behöva genomgå ytterligare undersökningar.
För att bedöma testets verkliga användbarhet behövs därför studier i grupper som liknar de patienter det kan komma att användas på.
Det gäller exempelvis personer med:
- Misstänkta lungförändringar på datortomografi
- Godartade lungknutor
- Kronisk lungsjukdom
- Tidigare eller pågående rökning
- Lunginflammation eller andra inflammatoriska tillstånd
- Förhöjd risk för lungcancer men utan symtom
Jämfördes bara med friska kontrollpersoner
En av studiens viktigaste begränsningar är att cancerpatienterna jämfördes med friska personer.
I den kliniska vardagen är problemet sällan att skilja en svårt sjuk cancerpatient från en helt frisk person. Utmaningen är ofta att avgöra om en förändring på en CT-bild är cancer, en infektion, ärrvävnad eller en godartad lungknuta.
Framtida studier behöver visa om testet kan skilja lungcancer från andra lungsjukdomar som också kan förändra mängden och metyleringen av cellfritt DNA.
Det är möjligt att testets sensitivitet och specificitet blir lägre när det används i en mer varierad patientgrupp.
Testet kunde skilja mellan två typer av lungcancer
Forskarna fann även olika metyleringsmönster för två vanliga former av icke-småcellig lungcancer:
- Adenokarcinom
- Skivepitelcancer
Adenokarcinom uppstår ofta i lungans yttre delar och är den vanligaste typen av lungcancer. Skivepitelcancer utvecklas oftare i de större luftvägarna och har en stark koppling till rökning.
Möjligheten att skilja mellan typerna kan på sikt bli användbar, men resultatet är ännu preliminärt. Diagnos och klassificering av lungcancer kräver i dag vanligtvis ett vävnadsprov där tumörcellerna undersöks.
Ett blodtest kan ännu inte ersätta den information som patologen får från tumörvävnaden.
Kan möjligen användas för att följa behandlingen
Forskarna undersökte också om DNA-signaturen förändrades när patienter behandlades.
Hos patienter som svarade på behandlingen började metyleringsmönstret röra sig mot profilen hos friska personer. Hos patienter vars cancer inte svarade såg forskarna inte samma tydliga förändring.
Det kan betyda att testet i framtiden kan användas för att följa hur tumörbördan förändras. Ett blodprov skulle då kunna komplettera CT-undersökningar och ge en snabbare bild av om behandlingen fungerar.
Underlaget för denna del av studien var dock litet. Forskarna beskriver själva resultatet som utforskande och betonar att det måste bekräftas i betydligt större patientgrupper.
Lägre kostnad utan DNA-sekvensering
Enligt forskarnas beräkningar kostar det nuvarande arbetsflödet omkring 60 amerikanska dollar per prov. Analysen tar ungefär två till tre dagar.
Detta är en uppskattad forskningskostnad, inte ett fast pris för ett framtida test i sjukvården. Ett kliniskt pris behöver även täcka provtagning, personal, kvalitetskontroll, utrustning, läkarbedömning och kompletterande undersökningar.
Metoden kan ändå bli billigare än avancerade sekvenseringsbaserade flytande biopsier.
En annan möjlig fördel är att analysen använder kommersiellt tillgängliga DNA-chip och optiska skannrar. Laboratorier kan därför potentiellt använda tekniken utan att investera i omfattande sekvenseringskapacitet och avancerad beräkningsinfrastruktur.
Ska komplettera CT – inte ersätta den
Lågdos-CT kan upptäcka små förändringar i lungorna och används internationellt för screening av vissa grupper med förhöjd risk för lungcancer.
Metoden har samtidigt en viktig begränsning: många upptäckta lungknutor är godartade. Det kan leda till upprepade undersökningar och ibland invasiva ingrepp innan cancer kan uteslutas.
Ett framtida blodtest skulle kunna användas tillsammans med CT för att bättre bedöma vilka förändringar som behöver undersökas vidare.
Ett möjligt framtida flöde skulle kunna vara:
- En lungförändring upptäcks med lågdos-CT.
- Ett blodprov analyserar metyleringsmönstret.
- Resultaten vägs samman med ålder, rökning och bilddata.
- Personer med hög risk går vidare till biopsi eller operation.
- Personer med låg risk följs med nya kontroller.
Detta användningsområde har inte bevisats i den aktuella studien. Först behövs prospektiva studier där testet används på patienter innan deras slutliga diagnos är känd.
Ingen anledning att avstå från befintliga undersökningar
Testet finns ännu inte som etablerad diagnostik och ska inte användas för att själv avgöra om symtom beror på lungcancer.
Långvarig hosta, blodiga upphostningar, andfåddhet, bröstsmärta och oförklarlig viktnedgång kan ha många orsaker men bör bedömas av vården.
Den nya tekniken visar framför allt att tumörernas kemiska DNA-signatur kan läsas utan fullständig sekvensering. Nästa avgörande steg blir att testa metoden på fler människor, särskilt patienter med tidig cancer och personer med godartade lungförändringar.
Först då går det att avgöra om det billiga DNA-chipet verkligen kan minska antalet onödiga ingrepp och samtidigt hjälpa vården att upptäcka fler lungcancerfall i tid.
Vetenskaplig publikation: Abed Agbarya med flera, ”Sequencing-free On-chip detection of lung cancer by fluorescent enzymatic profiling of cfDNA methylation”, npj Precision Oncology, 2026. Läs originalstudien.