Circulerend tumorDNA een nieuwe generatie Kankerbiomarkers
Genome Advance of the Month
circulerend tumorDNA: een nieuwe generatie kankerbiomarkers
door Elizabeth Burke, Ph.D.
intramurale postdoctorale Fellow, NHGRI
al vele jaren zijn wetenschappers op een zoektocht om een niet-invasieve kankerbiomerker te identificeren – een biologisch molecuul dat in het bloed wordt gevonden dat de aanwezigheid van ziekte aangeeft. Hun hoop was dat het een effectievere en patiëntvriendelijke methode zou bieden voor het opsporen, monitoren en behandelen van kanker. Nochtans, wegens de aard van kanker, heeft het identificeren van een efficiënte biomarker bewezen nogal een uitdaging te zijn.
nu, met de recente vooruitgang in sequencing technologie, is een oplossing gevonden. Een groot aantal kankergenoom die studies rangschikken heeft collectief de genetische veranderingen geà dentificeerd die menselijke tumors maken groeien en vooruitgang. Als resultaat van hun bevindingen, hebben de wetenschappers ontdekt dat vrijwel alle kanker somatische veranderingen van DNA dragen. In tegenstelling tot erfelijke veranderingen die van ouder op kind worden overgegaan en in elke cel in het lichaam aanwezig zijn, vormen somatische veranderingen in het DNA van individuele cellen tijdens het leven van een persoon. Omdat deze somatische veranderingen slechts in DNA van de tumorcel aanwezig zijn, verstrekken zij een uiterst specifieke biomarker die kan worden ontdekt en gevolgd.
hoewel een tumor zelf de belangrijkste bron van tumorDNA is, is het verwerven van DNA door een biopsie invasief, riskant en vaak niet mogelijk. Gelukkig hebben wetenschappers ontdekt dat stervende tumorcellen kleine stukjes DNA in de bloedbaan afgeven. Deze stukken worden cel-vrij circulerend tumor DNA (ctDNA) genoemd. Februari ‘ s Genome Advance of the Month beschrijft een nieuwe studie, gepubliceerd in de februari 19, 2014, kwestie van Science Translational Medicine, die het potentieel van screening ctDNA voor somatische mutaties onderzoekt als een manier om de progressie van de tumor van een patiënt te ontdekken en te volgen.
het team van wetenschappers begon met het identificeren van ten minste één somatische mutatie aanwezig in de tumoren van 187 patiënten met 17 verschillende soorten gevorderde kanker. Om dit te doen, gebruikten ze een trapsgewijze aanpak voor elke patiënt: zij begonnen met het rangschikken van verscheidene genen algemeen gemuteerd in kanker, en als geen verandering werd gevonden, verwijderden zij hun onderzoek en rangschikten alle eiwitcodeergebieden van het genoom of het gehele genoom zelf. De ctDNA aanwezig in het bloed van de patiënten werd vervolgens onderzocht op de specifieke somatische mutatie geïdentificeerd in hun tumor. De wetenschappers konden de somatische verandering ctDNA voor 82 percent van de patiënten met metastatische tumors buiten de hersenen ontdekken. In vergelijking, 55 procent van de patiënten met vroege stadia van kanker had detecteerbare niveaus van ctDNA mutaties in hun bloed.
uit deze bevindingen bleek dat het percentage patiënten met detecteerbare niveaus van ctDNA in hun bloed correleerde met het stadium van kanker. Terwijl slechts 47 procent van de patiënten met stadium I kankers detecteerbare ctDNA had, was het percentage patiënten met stadium II, III en IV kankers respectievelijk 55, 69 en 82 procent. Bovendien vonden de wetenschappers dat de concentratie van ctDNA in bloed toenam als het kankerstadium toenam. Dit suggereert dat eenvoudig het meten van het niveau van ctDNA in het bloed van een patiënt in de toekomst kan worden gebruikt als een manier om te bepalen hoe gevorderd hun kanker is. In feite, toen de wetenschappers de concentratie ctDNA in 206 colorectale kankerpatiënten meetten, zagen zij dat patiënten met lagere bloedniveaus van ctDNA beduidend langer leefden dan die met hogere niveaus van ctDNA.
naast zijn potentiële rol als detectie-en prognostische methode, werd ctDNA ook geëvalueerd als een manier om tumorprogressie te monitoren en te testen of de tumor van een patiënt zou reageren op gerichte geneesmiddelenbehandelingen. De wetenschappers onderzochten ctDNA huidig in het bloed van 24 colorectal kankerpatiënten wiens tumors eerst op een specifieke gen gerichte therapie hadden gereageerd, maar toen vorderden terwijl nog wordt behandeld. De ctDNA van de patiënten werd zowel voor als na de behandeling gescreend op mutaties. De wetenschappers vonden nieuwe somatische veranderingen die verhinderen dat de drug tijdens de behandeling van de patiënten wordt gevormd. Omdat de patiënten een eerste tumorrespons op het medicijn zagen, suggereert dit dat het medicijn aanvankelijk effectief was in het doden van tumorcellen, maar dat de vorming van de nieuwe mutaties de drug stopte om te blijven werken. Deze waardevolle informatie zou aan artsen aangeven dat de tumoren van de patiënten zijn niet langer responsief en verschillende behandeling noodzakelijk is.
de auteurs van deze studie toonden aan dat ctDNA-tests kunnen worden toegepast op alle stadia van kankerpatiënten. Zij toonden aan dat ctDNA in de meeste soorten kanker in zowel vroege als gevorderde stadia wordt ontdekt, die het als efficiënte onderzoeksmethode voor de meeste patiënten zou kunnen worden gebruikt. Een meting van de niveaus van ctDNA in bloed kan ook worden gebruikt om het stadium van kanker en overlevingskansen van een patiënt snel te schatten. Tot slot, de auteurs tentoongesteld het nut van ctDNA in het toezicht op de reactie van tumoren op de behandeling en het bepalen welke drugs effectief kunnen zijn in de toekomst.
over het geheel genomen blijkt ctDNA een uiterst effectieve en voordelige biomarker te zijn. Omdat het in het bloed wordt gevonden, biedt het een niet-invasieve, en dus minder riskante, alternatieve methode aan herhaalde tumorbiopten om tumorprogressie te controleren. Terwijl verdere studies zullen moeten worden uitgevoerd voordat het de kliniek bereikt, toont het bewijsmateriaal in deze studie het immense potentieel van ctDNA aan om de vroege opsporing en behandeling van kanker te verbeteren.
Lees het artikel
Bettegowda C, Sausen M, Leary RJ, Kinde ik, Wang Y, Agrawal N, Bartlett BR, Wang H, Luber B, Alani RM, Antonarakis ES, Azad NS, Bardelli Een, Brem H, Cameron JL, Lee CC, Fecher LA, Gallia GL, Gibbs P, Le D, Giuntoli RL, Goggins M, Hogarty MD, Holdhoff M, Hong S, Jiao Y, Juhl HH, Kim JJ, Siravegna G, Laheru DA, Lauricella C, Lim M, Lipson EJ, Marie SK, Netto GJ, Oliner KS, Olivi Een, Olsson L, Riggins GL, Sartore Bianchi-A, Schmidt K, Shih ik, Oba-Shinjo SM, Siena S, Theodorescu D, Tie J, Harkins TT, Veronese S, Wang T, Weingart JD, Wolfgang CL, Houten LD, Xing D, Hruban RH, Wu J, Allen PJ, Schmidt CM, Choti MA, Velculescu VE, Kinzler KW, Vogelstein B, Papadopoulos N, Diaz LA. Detectie van circulerend Tumor DNA in vroeg – en laat-stadium menselijke maligniteiten. Sci. Transl. Med, 6 (224): ra24. 2014.
begin van pagina
laatst bijgewerkt: 3 juli 2014
