Анализ фрагментов ДНК в крови выявлял рак печени в разных группах пациентов

Исследователи подтвердили работоспособность основанного на искусственном интеллекте анализа крови для выявления гепатоцеллюлярной карциномы — наиболее распространённой формы первичного рака печени. Метод показал сопоставимую эффективность у пациентов из Гватемалы и Румынии, несмотря на различия в причинах заболевания. Однако тест пока не предназначен для самостоятельного применения в клинической практике: ему необходимы дальнейшие проспективные исследования.

Работу провели специалисты Онкологического центра Киммела Университета Джонса Хопкинса (Johns Hopkins Kimmel Cancer Center). Результаты опубликованы в журнале Cell Press Blue.

Что анализирует новый тест

Технология DELFI — DNA Evaluation of Fragments for Early Interception — относится к жидкостной биопсии, то есть исследованию биологических признаков опухоли в образце крови. Она анализирует миллионы фрагментов внеклеточной ДНК, циркулирующих в кровотоке.

Внеклеточная ДНК высвобождается при разрушении и обновлении клеток. При опухолевом процессе меняются размеры фрагментов, места их разрывов и распределение по геному. Совокупность этих характеристик называют фрагментомом. Алгоритмы машинного обучения ищут в нём закономерности, связанные с заболеванием.

Новая работа была посвящена независимой проверке ранее разработанного классификатора рака печени. Кроме того, авторы попытались выяснить, какие биологические процессы лежат в основе диагностического сигнала.

В исследование вошли 377 человек

Учёные проанализировали образцы крови 377 жителей Гватемалы и Румынии — как с гепатоцеллюлярной карциномой, так и без неё. Эти группы различались по основным факторам риска.

У румынских участников заболевания печени преимущественно были связаны с вирусными гепатитами или употреблением алкоголя. В Гватемале чаще встречались метаболические нарушения печени, ожирение и сахарный диабет. Многие участники также подвергались воздействию афлатоксина — природного токсина некоторых плесневых грибов, способного повышать риск рака печени.

Несмотря на эти различия, фрагментомный классификатор выявлял опухоли в обеих популяциях. Добавление альфа-фетопротеина — белкового маркера, применяемого при обследовании людей с повышенным риском рака печени, — а также возраста и пола повышало чувствительность обнаружения ранних и поздних стадий по сравнению с использованием только традиционного анализа крови.

Авторы не утверждают, что новый подход уже может заменить ультразвуковое исследование или существующие программы наблюдения. Работа подтверждает диагностические характеристики метода в независимых выборках, но не показывает, снижает ли его применение смертность или улучшает результаты лечения.

Сигнал поступал не только от опухолевых клеток

Для определения происхождения фрагментов ДНК исследователи разработали метод MethID. Анализ показал, что DELFI распознаёт изменения не только в опухолевых клетках. В формировании диагностического сигнала участвовали ДНК клеток печени, сосудов и иммунной системы, реагирующих на развитие рака.

«Эти фрагменты содержат значительно больше информации, чем только сведения о наличии рака», — отметил один из старших авторов исследования, доцент медицины Захария Фода (Zachariah Foda). По его словам, определение происхождения ДНК и характера её изменений может помочь лучше понять биологию заболевания и усовершенствовать диагностику.

Исследователи также обнаружили особенности, характерные для отдельных популяций. У участников из Гватемалы выявлялся геномный профиль мутаций, связанный с воздействием афлатоксина. При этом общая эффективность классификатора сохранялась независимо от предполагаемой причины опухоли.

По мнению соавтора работы Виктора Велкулеску (Victor Velculescu), результаты показывают, что анализ фрагментома способен распознавать как общие биологические признаки рака печени, так и изменения, связанные с конкретными факторами риска.

Почему ранняя диагностика остаётся сложной

Гепатоцеллюлярная карцинома часто развивается на фоне цирроза, хронического вирусного гепатита или метаболического заболевания печени. Людям из групп высокого риска обычно рекомендуют регулярное наблюдение, включающее ультразвуковое исследование, иногда в сочетании с определением альфа-фетопротеина.

Однако небольшие опухоли могут оставаться незаметными, а уровень альфа-фетопротеина повышается не у всех пациентов. Поэтому исследователи изучают методы, которые могли бы дополнять визуализацию и белковые маркеры.

Ранее эта же научная группа сообщила, что анализ фрагментома внеклеточной ДНК может выявлять признаки фиброза и цирроза печени — состояний, которые нередко предшествуют развитию рака.

Какие ограничения необходимо учитывать

Исследование включало относительно небольшое число участников и основывалось на уже собранных образцах. Для оценки реальной клинической пользы теста потребуются проспективные исследования, в которых людей из групп риска будут наблюдать во времени.

Необходимо установить, насколько точно метод выявляет ещё не диагностированные опухоли в обычной клинической практике, как часто он даёт ложноположительные результаты и способен ли он улучшить прогноз пациентов. Также предстоит определить оптимальный порядок действий после положительного анализа крови.

Кроме того, у исследования имеются потенциальные конфликты интересов. Некоторые авторы связаны с компанией DELFI Diagnostics, выступают её консультантами, владеют долями или указаны как изобретатели в патентных заявках, относящихся к анализу внеклеточной ДНК. Исследование частично финансировалось этой компанией.

Что означают результаты

Полученные данные подтверждают, что анализ фрагментации внеклеточной ДНК может выявлять гепатоцеллюлярную карциному у людей с различными причинами поражения печени. Особенно перспективным выглядит сочетание фрагментомного анализа с альфа-фетопротеином и простыми клиническими показателями.

Тем не менее речь пока идёт о диагностической технологии на стадии клинической проверки, а не о готовой замене существующего скрининга. Следующим этапом должны стать проспективные испытания и дальнейшая оценка мультимодальных тестов, объединяющих характеристики ДНК, белковые маркеры и индивидуальные факторы риска.

Литература

Orjuela H., et al. Detection and characterization of hepatocellular carcinoma using cfDNA fragmentomes // Cell Press Blue. — 2026. — DOI: 10.1016/j.cpblue.2026.100086.

Johns Hopkins Medicine. AI Blood Assay Detects Liver Cancer Across Diverse International Populations. — Published July 31, 2026. — Official institutional release.