【Nature子刊】 新技术——“MAESTRO”改善血液中癌症DNA的检测，测序量减少100倍！

导读：在临床样本中发现罕见突变在生物医学和诊断学等许多领域都有重要的意义，目前的技术需要大量测序才能找到低丰度的DNA片段，麻省理工学院和哈佛大学的研究团队开发了一种名为MAESTRO新技术，能够以少量测序在患者血液样本中准确、高效地识别数千个DNA突变。

麻省理工学院和哈佛大学的研究团队开发了一种名为MAESTRO新技术，能够以少量测序在患者血液样本中准确、高效地识别数千个DNA突变。该方法可用于检测患者体内残留的癌症，不仅能及时提醒医生疾病复发，而且成本比目前的技术更低。这项研究发表在本周的《Nature Biomedical Engineering》杂志上， 题为：“Massively parallel enrichment of low-frequency alleles enables duplex sequencing at low depth”。

“在临床样本中发现罕见突变在生物医学和诊断学等许多领域都有重要的意义，”共同资深作者Viktor Adalsteinson解释道。“目前的技术需要大量测序才能找到低丰度的DNA片段，而MAESTRO的灵敏度足以在测序量少100倍的情况下找到数千个突变。”

https://doi.org/10.1038/s41551-022-00855-9

寻找癌症DNA

在癌症患者身上，肿瘤细胞会将自己的一些DNA片段释放到血液，这些来自患病组织的DNA片段发生了明显的突变。但血液样本中的任何肿瘤DNA都只是漂浮在健康遗传物质海洋中的一小部分。准确地检测这种数量稀少的DNA是一个挑战，特别是寻找癌症治疗后留下的少量肿瘤细胞(称为“微小残留病”，或MRD)。

Adalsteinsson说:“我们看到了对更高灵敏度的需求。我们的团队一直在研究一些技术来解决这个问题。”

该团队此前已经成功地通过扫描数百个癌症突变，从血液样本中检测出少量残留的癌症DNA。扫描数千个突变可以进一步提高MRD的检出率，但这通常需要大量的测序来提供准确的结果。MAESTRO是“minor allele enriched sequencing through recognition oligonucleotides”的缩写，是一种更有效的检测低频突变的方法。

MAESTRO是如何工作的?

为了使用MAESTRO，研究人员首先对患者的肿瘤活检进行测序，以了解突变的情况。有了这些信息，他们就可以制造出专门的分子探针，这些探针将只与肿瘤相关的DNA序列结合。科学家们将分子探针添加到血液样本中的细胞游离DNA中，然后冲洗掉未结合的DNA，使测序仪能够从样本中识别出罕见的癌症突变。

在这项研究中，MAESTRO在检测数百个低丰度突变时表现得和传统的测序方法一样好，在发现大多数突变的同时，所需的资源要少得多。此外，MAESTRO使团队能够以低成本将搜索增加到10,000个突变，大大地提高了检测效果。

研究人员还重新检查了使用他们传统方法分析的患者样本。利用MAESTRO，他们从每一个被检测的血液样本中发现了更多的突变，促进了癌症治疗后MRD的检测。

MAESTRO在单次检测中结合了深度和广度的优势，这开启了更早检测MRD的可能性。新方法可以使DNA测序更加强大，将会对基础研究，以及未来的临床护理产生重要影响。

展望未来，该团队正在继续构建一套技术，以降低成本，提高DNA检测的灵敏度，以便尽早发现需要进行额外治疗以防止复发的患者。

参考资料：

https://medicalxpress.com/news/2022-03-technique-cancer-dna-blood.html

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。

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