Благодаря развитию новых технологий диагностика многих заболеваний, в том числе злокачественных, поднялась на более высокий уровень. А точнее, опустилась на большие глубины – до молекул. Изучение злокачественных процессов идет в нескольких направлениях, но на практике популярность обретает метод генетического тестирования опухолей и человека, а также определение молекулярных маркеров опухолей с помощью жидкостной биопсии.
Традиционная биопсия является инвазивной процедурой. Она требует получение образцов тканей из разных участков тела, если есть подозрение на рак. С помощью жидкостной биопсии можно определить молекулярные биомаркеры в крови и других жидкостях тела без грубого вмешательства в организм человека.
Злокачественные клетки опухоли (условно раковые клетки) или их фрагменты могут циркулировать в крови человека, что позволяет не только выявить их, но также контролировать эффективность лечения.
Что является молекулярными биомаркерами раковых клеток?
Чаще всего это фрагменты ДНК (cfDNA), РНК (miRNAs) и опухолевые клетки (CTCs). Определение таких биомаркеров позволяет обнаружить рак на более ранних стадиях. Помимо раковых клеток и фрагментов генетических комплексов, в образцах жидкостной биопсии можно обнаружить молекулярные поломки, кусочки вирусной ДНК или РНК. У беременных женщин такой вид обследования помогает найти клетки плода и его ДНК.
Хотя биомаркеры дано уже используются в диагностике злокачественных образований, но их количество увеличивается. Некоторые вещества не являются специфичными для какой-то опухоли и могут наблюдаться при разных заболеваниях, не обязательно онкологических. Другие биомаркеры могут встречаться только при определенных видах рака.
Разные виды опухолей «выделяют» разные фрагменты ДНК, и эти участки ДНК могут быть чрезвычайно маленькими, на также эти участки могут содержать измененные гены (мутации генов), которые позволяют поставить диагноз точнее. Next-Generation Sequencing (NGS) – это новая технология определения единичных изменений в участках генов, которая также позволяет провести анализ влияния лекарства на раковые клетки.
Как можно определить, характеризуют ли найденные биомаркеры наличие злокачественной опухоли?
Уже более 20 лет врачи и ученые собирают базу данных образцов злокачественных опухолей, полученных в результате традиционной биопсии или хирургического лечения. Изучается не только тканевое строение опухолей, но клеточное, генетическое и молекулярное. Благодаря компьютерным технологиям возможно не только хранение информации об этих находках, но и обмен данными с другими исследовательскими группами. Обобщенные результаты часто публикуются в виде статей, что позволяет другим врачам знать больше о злокачественных новообразованиях.
Генетический материал опухолей тоже вводится в базы данных, поэтому сейчас мы знаем о том, что рак ассоциируется с мутациями генов. Отрицательная сторона традиционной биопсии та, что можно получить недостаточное количество клеток опухоли. Сама по себе биопсия имеет определенный уровень осложнений. Жидкостная биопсия позволяет определить специфические участки ДНК в крови (в реальности, в любой жидкости человека), а также увидеть различие в том, является ли такая генная информация производным первичной опухоли или ее метастазов.
РНК не имеет генов, но является важной структурой в регуляции и контроле очень многих процессов. Маленькие (мини) участки РНК, miRNAs, могут быть обнаружены с помощью жидкостной биопсии и помочь не только в диагностике рака, но и прогнозировании скорости роста опухоли, даже до того, как опухоль будет обнаружена другими методами. Это новое направление в диагностике злокачественных образований, поэтому информацию на эту тему все еще не хватает.
В ходе лечения химиотерапией с помощью жидкостной биопсии можно выявить изменения в раковых клетках, в том числе на генетическом уровне, и определить эффективность лечения. Это тоже перспективное направление в онкологии.
Что еще изучают ученые и врачи с помощью жидкостной биопсии?
Определенные структурные единицы клеток, которые можно также обнаружить в сыворотке крови. Раковые клетки могут выделять маленькие пузырьки – внеклеточные везикулы, экзосомы, микровезикулы. В зависимости от стадии ракового процесса (прогресса или регресса) в крови могут появляться разные везикулы. Их также находят при воспалении, иммунологическом ответе на внедрение вирусов и бактерий. Анализ разных видов везикул позволяет отличить доброкачественный процесс от злокачественного.
Врачи обеспокоены тем, что пока что четкой стандартизации жидкостной биопсии для диагностики рака нет ни в одной стране мира. Дороговизна обследования приводит к злоупотреблению этим методом диагностика с переводом его на коммерческую основу, где провести контроль качества чаще всего провести невозможно. Похожая ситуация наблюдается с пренатальными тестами по определению фетальных клеток и ДНК. Данный вид диагностики нашел популярность среди коммерческих структур, но из-за дороговизны не может быть введен в лечебных учреждениях по доступной большинству людей цене с обязательным контролем качества результатов. Таким образом, в скором времени жидкостная биопсия может перейти в разряд коммерческих тестов без контроля качества ее результатов.
Комментарии