Circulating Tumor Dna Nowa generacja biomarkerów nowotworowych
Genom Advance of the Month
Circulating tumor DNA: nowa generacja biomarkerów nowotworowych
autorstwa dr Elizabeth Burke
doktor habilitowany NHGRI
od wielu lat naukowcy starają się zidentyfikować nieinwazyjny biomarker raka – biologiczną cząsteczkę znajdującą się we krwi, która wskazuje na obecność choroby. Mieli nadzieję, że będzie to bardziej skuteczna i przyjazna dla pacjenta metoda wykrywania, monitorowania i leczenia raka. Jednak ze względu na samą naturę raka zidentyfikowanie skutecznego biomarkera okazało się nie lada wyzwaniem.
teraz, wraz z ostatnimi postępami w technologii sekwencjonowania, znaleziono rozwiązanie . Duża liczba badań sekwencjonowania genomu nowotworowego wspólnie zidentyfikowali zmiany genetyczne, które sprawiają, że guzy ludzkie rosną i postępują. W wyniku ich ustaleń naukowcy odkryli, że praktycznie wszystkie nowotwory niosą mutacje somatycznego DNA. W przeciwieństwie do dziedzicznych mutacji, które są przekazywane z rodzica na dziecko i są obecne w każdej komórce w organizmie, mutacje somatyczne tworzą się w DNA poszczególnych komórek podczas życia człowieka. Ponieważ te mutacje somatyczne są obecne tylko w DNA komórek nowotworowych, zapewniają one niezwykle specyficzny biomarker, który można wykryć i śledzić.
chociaż sam guz jest głównym źródłem DNA nowotworu, uzyskanie DNA poprzez biopsję jest inwazyjne, ryzykowne i często niemożliwe. Na szczęście naukowcy odkryli, że umierające komórki nowotworowe uwalniają małe kawałki swojego DNA do krwiobiegu. Te kawałki są nazywane komórkowego krążącego DNA nowotworu (ctDNA). Luty Genome Advance of the Month opisuje nowe badanie, opublikowane w lutym 19, 2014, wydanie Science Translational Medicine, które bada potencjał przesiewowych ctdna mutacji somatycznych jako sposób wykrycia i śledzenia postępu nowotworu pacjenta.
zespół naukowców rozpoczął od zidentyfikowania co najmniej jednej mutacji somatycznej obecnej w guzach 187 pacjentów z 17 różnymi typami zaawansowanego raka. Aby to zrobić, zastosowali wielopoziomowe podejście dla każdego pacjenta: zaczęli od sekwencjonowania kilku genów powszechnie zmutowanych w raku, a jeśli nie znaleziono mutacji, rozszerzyli poszukiwania i zsekwencjonowali wszystkie regiony kodujące białko genomu lub cały genom. CtDNA obecne we krwi pacjentów zbadano następnie pod kątem specyficznej mutacji somatycznej zidentyfikowanej w ich guzie. Naukowcy byli w stanie wykryć mutację somatyczną ctDNA u 82% pacjentów z guzami przerzutowymi poza mózgiem. Dla porównania, 55 procent pacjentów z wczesnym stadium raka miało wykrywalny poziom mutacji ctDNA we krwi.
na podstawie tych ustaleń odkryli, że odsetek pacjentów z wykrywalnym poziomem ctDNA we krwi korelował ze stadium raka. Podczas gdy tylko 47 procent pacjentów z nowotworami w stadium i miało wykrywalny ctDNA, odsetek pacjentów z nowotworami w stadium II, III I IV wynosił odpowiednio 55, 69 i 82 procent. Ponadto naukowcy odkryli, że stężenie ctDNA we krwi wzrosło wraz ze wzrostem stadium raka. Sugeruje to, że po prostu pomiar poziomu ctDNA we krwi pacjenta może być użyty w przyszłości jako sposób określenia stopnia zaawansowania nowotworu. W rzeczywistości, kiedy naukowcy zmierzyli stężenie ctDNA u 206 pacjentów z rakiem jelita grubego, zauważyli, że pacjenci z niższym poziomem ctDNA we krwi żyli znacznie dłużej niż ci z wyższym poziomem ctDNA.
oprócz swojej potencjalnej roli jako metody wykrywania i prognostycznej, ctDNA oceniano również jako sposób monitorowania progresji guza i sprawdzania, czy guz pacjenta zareaguje na ukierunkowane leczenie farmakologiczne. Naukowcy zbadali ctdna obecne we krwi 24 pacjentów z rakiem jelita grubego, których nowotwory najpierw odpowiedziały na specyficzną terapię celowaną genem, ale następnie postępowały, gdy nadal są leczone. CtDNA pacjentów badano pod kątem mutacji zarówno przed, jak i po leczeniu. Naukowcy odkryli nowe mutacje somatyczne, które uniemożliwiają działanie leku podczas leczenia pacjentów. Ponieważ pacjenci widzieli początkową odpowiedź nowotworu na lek, sugeruje to, że lek był początkowo skuteczny w zabijaniu komórek nowotworowych, ale tworzenie nowych mutacji powstrzymało lek od dalszego działania. Ta cenna informacja wskazywałaby lekarzom, że guzy pacjentów nie reagują już na leczenie i konieczne jest inne leczenie.
autorzy tego badania wykazali, że testy ctDNA mogą być stosowane na każdym etapie opieki nad pacjentami z chorobą nowotworową. Wykazano, że ctDNA jest wykrywany w większości typów nowotworów, zarówno we wczesnych, jak i zaawansowanych stadiach, co sugeruje, że może być stosowany jako skuteczna metoda przesiewowa dla większości pacjentów. Pomiar poziomu ctDNA we krwi może być również stosowany do szybkiego oszacowania stadium raka u pacjenta i szans przeżycia. Wreszcie autorzy wykazali przydatność ctDNA w monitorowaniu odpowiedzi nowotworów na leczenie i określaniu, które leki mogą być skuteczne w przyszłości.
ogólnie, ctDNA wydaje się być niezwykle skutecznym i korzystnym biomarkerem . Ponieważ znajduje się we krwi, zapewnia nieinwazyjne, a tym samym mniej ryzykowne, alternatywną metodę do powtarzanych biopsji guza w celu monitorowania progresji nowotworu. Podczas gdy dalsze badania będą musiały zostać przeprowadzone przed dotarciem do kliniki, dowody przedstawione w tym badaniu pokazują ogromny potencjał ctDNA do poprawy wczesnego wykrywania i leczenia raka.
przeczytaj artykuł
Bettegowda C, Sausen M, Leary RJ, Kinde i, Wang Y, Agrawal N, Bartlett BR, Wang H, Luber B, Alani RM, Antonarakis ES, Azad NS, Bardelli a, 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 a, Olsson L, Riggins GL, Sartore-Bianchi a, Schmidt K, Shih i, oba-Shinjo SM, Siena s, Theodorescu D, Tie J, Harkins TT, Veronese S, Wang T, weingart JD, Wolfgang Cl, Wood LD, Xing D, Hruban RH, Wu J, Allen PJ, Schmidt CM, Choti MA, Velculescu VE, Kinzler KW, Vogelstein B, Papadopoulos N, Diaz LA. Wykrywanie krążącego DNA guza we wczesnym i późnym stadium nowotworów ludzkich. Sci. Transl. Med, 6 (224): ra24. 2014.
początek strony
Ostatnia aktualizacja: 3 lipca 2014 r
