纽约——创业公司Bluestar Genomics在最近发表的一项研究中表明，其基于5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)的液体活检检测方法，可以跟踪与基因调控相关的表观遗传修饰，对早期胰管腺癌(PDAC)的检测有希望。
然而，这家初创公司有更远大的抱负，计划使用同样的技术，在圣地亚哥一个clia认证的实验室推出一种基于DNA甲基化的早期泛癌症检测(LDT)。vwin德赢ac米兰合作
蓝星于2017年由斯坦福大学生物工程教授、该公司科学顾问斯蒂芬·奎克(Stephen Quake)共同创立;首席执行官帕特里克Arensdorf;以及顾问马蒂亚斯·韦斯特曼。据蓝星首席科学官塞缪尔·列维(Samuel Levy)称，该分支机构已经扩大到20名员工，分别位于圣地亚哥和旧金山的两个办公室，分别作为其湿实验室和测序中心，以及生物统计、生物信息学和其他活动的所在地。
蓝星公司的5hmC工作流程首先是收集多达10毫升的患者血液样本，然后再净化4毫升血浆。在提取了大约10 ng的循环肿瘤DNA (ctDNA)后，该公司的平台通过在碱基上附加生物素标签来修饰胞嘧啶上的羟甲基。然后，该团队使用链霉亲和素包被的磁珠放大生物素化的DNA片段，这允许“下拉”试验从那些不具有生物标志物的DNA分子中分离出具有5hmC的DNA分子。
然后，该公司使用Illumina下一代测序仪器对目标片段进行测序，生成的数据通过生物信息学步骤进行分析，生成表观遗传签名。该小组可以通过预测模型确定cfDNA中5hmC积累的区域或峰值，并建立用于癌症检测的生物标志物。
尽管自研究人员最初发表该研究以来，这种方法一直没有改变概念验证在2018年的一项研究中，利维表示，他的团队已经实现了整个过程的自动化，“很多化学反应”得到了显著改善。该公司还优化了分析的生物信息学部分，以开发一种算法，它认为可以纳入商业测试。他指出，5hmC检测需要三天时间才能产生诊断结果。
在这项新研究中上个月发表的在自然通讯Levy和他的同事最初从41名PDAC患者和38名非癌症对照组受试者中收集并分离血浆样本。然后，研究小组对感兴趣的基因区域进行了富集和测序。
在对测序数据应用回归模型后，Levy的团队在样本中确定了数千个羟甲基化的基因。该小组使用37个基因建立了一个预测模型，Levy说这些基因“在PDAC和对照患者的划分中最有价值”。
在训练集中，Levy和他的同事发现该方法的临床敏感性为98%，特异性为63%，曲线下面积(AUC)为0.92。
然后，研究人员将37基因预测模型应用于两个外部队列，包括30名PDAC患者和215名对照组的样本。他们发现，5hmC试验在两个队列之间的AUC范围为0.92至0.94。
Levy认为，这项研究的结果表明，在cfDNA中检测到的羟甲基化变化可以反映不同癌症的已知疾病生物学，如早期PDAC。
列维说:“事实上，你可以利用这些变化……并从本质上获得特定的生物标记物，这些标记物可以用于识别所有细胞游离DNA中的胰腺癌，这导致了对无症状患者进行疾病检测的应用。”“这是我们(利用这项技术)的最终目标。”vwin德赢ac米兰合作
Levy还强调，在使用该试验识别的蛋白质不编码的区域——如转运和增强子区域——“数千个基因组变化中的一些”，也可能是有价值的生物标志物来源。他指出，羟甲基组的变化不仅跟踪基因，还跟踪包括基因调控和转录在内的一系列生物特征。
自从这项研究发表以来，Levy的团队已经在胰腺癌患者队列中验证了5hmC试验，该队列的患者“几乎是之前研究中患者的两倍”。Levy说，在98%的特异性下，该检测方法的灵敏度为75%。该组织计划在明年年初发表这项研究。
该团队也开始探索将5hmC技术应用于其他癌症的诊断。vwin德赢ac米兰合作在一个Medrxiv预印本出版今年1月，研究人员评估了他们是否可以使用5hmC测定法来识别检测乳腺癌、肺癌、胰腺癌和前列腺癌的生物标志物，该研究还没有经过同行评审。
研究小组对48名乳腺癌、55名肺癌、32名前列腺癌、53名PDAC癌症患者和180名非癌症患者进行了队列研究，发现甲基化检测对不同癌症的AUC分别为0.89、0.84、0.95和0.83。
商业扩张
Levy说，蓝星公司的最终目标是开发一种“不确定[肿瘤分期]”的泛癌症诊断方法，它是一种筛查工具。然而，除了PDAC，该公司仍在最后确定将包括多少种癌症以及哪些癌症。
利维说:“到目前为止，只有少数对(疑似)癌症患者的筛查测试。”“我们希望能够提出一种分子测试，可以完成那些不同类型的个人测试，但也可以筛查目前没有筛查的癌症。”
除了今年早些时候发布的Quake Lab原始专利外，蓝星还提交了六项与测量血液表观基因组变化技术相关的专利。vwin德赢ac米兰合作Levy说，一些正在申请的专利也是基于特定癌症类型的生物标记集。
蓝星公司计划最初在圣地亚哥一个经过clia认证的实验室提供LDT检测。然而，Levy表示，该公司也将与美国食品和药物管理局进行讨论，以确定申请510(k)许可所需的验证数据。该公司还在敲定测试的其他方面，包括价格和预期的发射。
尽管Levy拒绝透露蓝星公司自成立以来筹集了多少资金，但他指出，公司将继续筹集资金，因为它将开始未来的验证研究，并开发LDT版本的检测方法。
一些公司和学术团体正在开发或提供甲基化基于液体活组织检查的方法可以在多种癌症的早期阶段进行检测。创业公司一样圣杯，Lexent生物，以及茁壮成长的早期检测收购了通过更大的在体外诊断公司寻求进入或扩大他们在液体活检领域的市场份额。
多伦多大学的研究人员开发了一种甲基化他们称之为“无细胞甲基化DNA免疫沉淀和高通量测序”的技术，用于检测早期胰腺癌。
Levy认为，蓝星公司的DNA甲基化分析方法与竞争对手的区别在于，它允许研究人员检查癌症生物学和基因组上正在进行动态去甲基化的区域。他认为，基于5hmc的方法使他的团队能够为不同的癌症亚型建立非常具体的生物标志物。
Levy强调说，这种方法比其他基于全基因组测序分析的方法更便宜。
Levy说:“通过测量羟甲基组，你看到的是正在进行主动去甲基化的基因组的一部分。”“我们已经表明，通过我们能够发表的研究，这使得血浆样本中的信号增强，(而且)你可以识别出具有商业价值的生物标记物。”