Płynna biopsja w onkologii jest odpowiednikiem klasycznej biopsji, z tą różnicą, iż materiał genetyczny do analizy pobierany jest z krwi pacjenta a nie bezpośrednio z guza. Płynna biopsja to nowatorska metoda detekcji biomarkerów nowotworowych, które można odnaleźć bezpośrednio w płynach biologicznych (np. krwi obwodowej).
Na czym polega płynna biopsja i jakie znajduje zastosowanie w diagnostyce i leczeniu choroby nowotworowej?
Płynna biopsja w onkologii
Choroba onkologiczna, będąca jednym z najpoważniejszych problemów zdrowotnych na świecie, generuje ogromne napięcia, zarówno dla jednostki, jak i społeczeństwa. Dla pacjenta, diagnoza „rak” niesie ze sobą strach i niepewność, a dla lekarza – wyzwanie zaprojektowania najbardziej skutecznego planu leczenia.
W ciągu ostatnich dziesięcioleci naukowcy na całym świecie przeprowadzili szereg badań mających na celu lepsze zrozumienie nowotworów, rozwijanie skuteczniejszych metod diagnostycznych i ulepszanie terapii. Przez ten czas zauważalny był gwałtowny postęp w dziedzinie onkologii, jednak mimo to, potrzeba ciągle nowych rozwiązań. Jednym z najbardziej obiecujących jest płynna biopsja.
Materiał do badań może pochodzić z kilku źródeł:
- Wolnokrążące komórki nowotworowe (circulating tumor cells – CTCs). Są to komórki nowotworowe, które oderwały się od guza i trafiły do krwiobiegu pacjenta, wykrywane w różnych typach nowotworów, zasadniczo w późniejszych etapach rozwoju procesu nowotworowego, w nowotworach złośliwych. Mają mniejsze zastosowanie we wczesnej diagnostyce, większe jako marker predykcyjny i przy doborze leków celowanych.
- Wolnokrążące DNA (cfDNA – circulating free DNA) analiza tego rodzaju materiału jest możliwa, ponieważ wszystkie komórki, w tym komórki raka, kiedy giną, uwalniają do krwioobiegu materiał genetyczny. Materiał genetyczny uwalniany jest z komórek nowotworowych, podlegających procesom apoptozy i nekrozy (śmierci komórkowej). Są to małe fragmenty DNA, zwane wolnym, wolnokrążącym lub wolnocyrkulującym DNA (ctDNA, ang. cell-free circulating tumor DNA). Co więcej, stężenie wolnokrążącego DNA nowotworowego we krwi chorego wzrasta wraz ze wzrostem nowotworu. Sugeruje to, iż prosty pomiar poziomu ctDNA we krwi pacjenta może zostać wykorzystany do określania stopnia zaawansowania choroby nowotworowej oraz monitorowania skuteczności terapii.
- Analiza wolnokrążącego DNA, wyizolowanego z osocza krwi, może także umożliwić wykrycie i scharakteryzowanie choroby nowotworowej na bardzo wczesnym etapie, zanim możliwe byłoby jej wykrycie innymi metodami diagnostycznymi. Ponadto może on służyć jako marker predykcyjny oraz źródło tzw. płynnej biopsji do oceny stopnia zaawansowania procesów neoplastycznych i monitorowania przebiegu leczenia.
- Wolnokrążący RNA (cfRNA) – uwalniany do krwioobiegu podobnie jak DNA, w procesie nekrozy i apoptozy komórek nowotworowych. Od kilkunasty lat szczególne zainteresowanie wzbudza frakcja wolnokrążącego mikro-RNA (cfmiRNA) – krótkich cząsteczek (ok. 22-nukleotydowe), które są mogą być specyficzne dla rżónych typów nowotworów.
- Egzosomy – to małe, okrągłe pęcherzyki, zawierające min. białka, RNA, DNA, miRNA i metabolity, uwalniane min. przez komórki nowotworowe i wykrywane w krwi obwodowej pacjenta.
ZOBACZ WIĘCEJ: BIOPSJA RAKA
Zastosowanie płynnej biopsji w diagnostyce onkologicznej
Najważniejsze zastosowanie płynnej biopsji w kontekście chorób nowotworowych to:
- Wczesne wykrycie nowotworu
- Profilowanie nowotworu i dobór terapii ukierunkowanej
- Monitorowanie przebiegu terapii
- Szacowanie ryzyka wznowy
- Śledzenie ewolucji genomu nowotworowego
- Dobór terapii drugiego rzutu
Onkologia personalizowana przynosi nowe nadzieje dla pacjentów z nowotworami. W ciągu ostatnich lat, naukowcy zgromadzili ogromną ilość wiedzy na temat funkcjonowania komórek nowotworowych. Zrozumieli, iż komórki nowotworowe, z różnych powodów, utraciły swoją naturalną równowagę metaboliczną, co prowadzi do ich niekontrolowanego rozmnażania. Stąd powstała koncepcja terapii celowanej molekularnie, która stara się przywrócić równowagę w komórkach nowotworowych.
W ostatnich latach pojawiły się nowe leki celowane uzależnione od poznania wariantu genetycznego nowotworu. Terapia celowana molekularnie polega na wykorzystaniu leków, które celują w specyficzne mechanizmy komórkowe, które są nieprawidłowe w komórkach nowotworowych. Te leki są projektowane tak, aby działać tylko na komórki nowotworowe, minimalizując wpływ na zdrowe komórki. Wiele z nich działa poprzez blokowanie specyficznych receptorów na powierzchni komórek nowotworowych, które są odpowiedzialne za nieprawidłowe funkcje komórkowe.
Terapia celowana molekularnie jest obiecującą strategią leczenia nowotworów. Ważne jest jednak, aby pamiętać, iż każdy nowotwór jest inny, a każdy pacjent jest indywidualny. Leczenie musi być dostosowane do konkretnego pacjenta, a to wymaga dokładnej oceny genetycznej i profilowania molekularnego.
Płynna biopsja, dzięki swoim innowacyjnym technikom sekwencjonowania i możliwościom oferowanym przez medycynę spersonalizowaną, wyznacza nowe standardy w diagnostyce i terapii nowotworów. Jest to podejście nowe i wciąż rozwijające się, ale obfituje w obiecujące możliwości. Płynna biopsja może przynieść wiele korzyści, od zmniejszenia ryzyka związanych z inwazyjnymi procedurami, poprzez poprawę efektywności terapii, aż po poprawę jakości życia pacjentów onkologicznych.
Płynna biopsja – zalety badania
- Nieinwazyjność – prostota pobrania próbki (tj, próbka krwi żylnej). Pacjent nie musi przechodzić przez stres i dyskomfort związane z tradycyjnymi procedurami biopsji. Może być również przeprowadzana wielokrotnie, co pozwala na monitorowanie postępów choroby w czasie rzeczywistym i dostosowywanie planu leczenia w zależności od odpowiedzi pacjenta.
- Tradycyjna biopsja jest niemożliwa w przypadku licznych przerzutów do różnych organów.
- Możliwość wykrycia nowotworu na bardzo wczesnym etapie (1 faza rozwoju w przypadku większości nowotworów).
- Nieinwazyjność płynnej biopsji umożliwia jej wielokrotne wykonywanie w trakcie leczenia (monitorowanie terapii).
- Płynna biopsja jest w stanie uchwycić heterogeniczność guza w znacznie większym stopniu niż tradycyjna biopsja tkankowa. Oznacza to, iż może dostarczyć więcej informacji na temat różnych mutacji genetycznych, które mogą występować w różnych częściach tego samego guza.
- Materiał z biopsji tradycyjnej (chirurgicznej) jest najczęściej uszkodzony wskutek utrwalania przy użyciu formaliny i zabezpieczania w parafinie. Materiał z płynnej biopsji jest dobrej jakości i pozwala na analizę metodą NGS.
Artykuł został opracowany wraz z Centrum Badan DNA.
