Teknologi baru untuk diagnosis dini kanker hati non-invasif mengacu pada amplifikasi tandem pendek CpG termetilasi dan pengurutan (MCTA-Seq). Teknologi ini merupakan terobosan dalam metode diagnosis kanker dengan melakukan analisis sekuensing komprehensif dari pulau CpG hipermetilasi abnormal dalam DNA bebas plasma pasien untuk mencapai diagnosis dini kanker hati. Metilasi DNA adalah modifikasi epigenetik di mana metil sitosin (C) ditambahkan ke DNA untuk membentuk metil sitosin, dan terjadi terutama di dinukleotida CpG, yang sangat berkerumun di daerah genom yang disebut pulau CpG, yang terutama terletak di awal transkripsi gen dan memiliki fungsi pengaturan transkripsional yang penting. Dalam sel tumor, sejumlah besar pulau CpG mengalami hipermetilasi yang menyimpang. hipermetilasi pulau CpG yang menyimpang tidak hanya terkait erat dengan perkembangan tumor, tetapi juga penanda tumor yang sangat menjanjikan. Sel-sel kanker nekrotik melepaskan DNA ke dalam darah sebagai DNA bebas yang beredar. Dapatkah kanker dini dideteksi dengan mendeteksi DNA bebas yang membawa pulau CpG hipermetilasi abnormal dalam darah? Meskipun upaya semacam itu telah dimulai sejak tahun 1990-an, penelitian berjalan lambat. Salah satu hambatan utama adalah kurangnya teknologi high-throughput yang dapat mendeteksi sejumlah besar pulau CpG secara bersamaan. DNA bebas yang dilepaskan dari tumor tahap awal ke dalam darah tepi sangat kecil dan sangat terfragmentasi, dan teknik deteksi kelompok metilasi DNA yang tersedia saat ini memiliki sensitivitas yang rendah dan tidak dapat memenuhi persyaratan untuk deteksi throughput tinggi. Teknologi MCTA-Seq dengan cerdik memecahkan hambatan ini. Dengan amplifikasi selektif dari urutan CGCG tandem pendek CGCGCGG CpG termetilasi dan analisis sekuensing throughput tinggi berikutnya, MCTA-Seq dapat mendeteksi hampir sembilan ribu pulau CpG secara bersamaan dalam satu reaksi; batas deteksi yang lebih rendah bisa serendah 1-2 sel DNA genomik. Kanker hati adalah salah satu tumor ganas yang paling lazim di dunia, dengan tingkat kematian tertinggi ketiga. Insiden karsinoma hepatoseluler telah tinggi di Cina karena banyaknya pasien yang terinfeksi virus hepatitis B kronis. Saat ini, serum alpha-fetoprotein (AFP) adalah penanda klinis yang paling umum digunakan untuk skrining awal kanker hati, tetapi memiliki tingkat negatif palsu sekitar 40%, sehingga ada kebutuhan mendesak untuk mengembangkan biomarker baru untuk skrining awal kanker hati. Para peneliti menggunakan teknologi MCTA-Seq untuk menganalisis total 151 sampel klinis, termasuk 57 sampel jaringan kanker dan paracancer dan 94 sampel plasma dari pasien dengan karsinoma hepatoseluler, pasien dengan sirosis dan individu normal. Dalam jaringan karsinoma hepatoseluler, mereka menemukan bahwa hampir sembilan ratus pulau CpG mengalami hipermetilasi yang menyimpang. Sebaliknya, hampir empat ratus pulau CpG dengan tingkat metilasi yang meningkat secara signifikan diidentifikasi dalam sampel plasma dari pasien dengan karsinoma hepatoseluler kecil (≤3 cm); lebih lanjut meningkatkan kriteria skrining menghasilkan lebih dari empat puluh penanda pulau CpG plasma dengan kinerja terbaik. Ditemukan bahwa penanda pulau CpG plasma pada pasien karsinoma hepatoseluler dapat dibagi menjadi dua kategori, salah satunya sebagian berasal langsung dari jaringan karsinoma hepatoseluler, sementara yang lainnya dilepaskan oleh jaringan karsinoma hepatoseluler dan jaringan hati non-kanker. Dalam plasma pasien dengan karsinoma hepatoseluler kecil (≤3 cm), kelompok penanda yang terakhir meningkat lebih banyak daripada kelompok sebelumnya. Setelah reseksi bedah tumor, kedua kelas penanda menurun secara signifikan, menunjukkan bahwa keduanya terkait erat dengan tumor. Penemuan kelompok penanda pulau CpG plasma baru yang terakhir menunjukkan keuntungan dari penyaringan yang tidak bias dengan teknologi MCTA-Seq. Dengan menggabungkan dua jenis penanda pulau CpG plasma, teknik MCTA-Seq memiliki sensitivitas 94% dan spesifisitas 89% untuk diagnosis karsinoma hepatoseluler. Yang sangat penting, MCTA-Seq berhasil membuat diagnosis yang benar pada semua 15 pasien dengan karsinoma hepatoseluler yang menunjukkan AFP negatif palsu dalam penelitian ini. Mengingat bahwa hipermetilasi abnormal pulau CpG terjadi pada sebagian besar jenis tumor, teknologi MCTA-Seq juga diharapkan dapat digunakan untuk skrining awal non-invasif dari jenis kanker lainnya. Selain itu, karena berbagai jenis tumor memiliki profil metilasi yang unik, MCTA-Seq juga berpotensi untuk mengidentifikasi asal jaringan tumor. reaksi pembangunan perpustakaan tiga langkah MCTA-Seq dapat diselesaikan dalam satu tabung PCR dengan hanya pengurutan yang dangkal, menjadikannya teknologi baru untuk pengurutan DNA gratis yang sederhana, ekonomis dan memiliki aplikasi yang menjanjikan.