Aktualne poglądy
Wykorzystanie płynnej biopsji w diagnostyce genetycznej chorób nowotworowych
Prof. dr hab. med. Paweł Krawczyk1
Mgr Katarzyna Reszka2
Płynna biopsja to mało inwazyjna technika służąca pozyskaniu z płynów ustrojowych (krew, mocz, ślina, płyn mózgowo-rdzeniowy) komórek nowotworowych, białek, krążących kwasów nukleinowych (DNA, RNA, niekodujące RNA) lub innych związków, lub egzosomów pochodzących z komórek nowotworowych. W odpowiednio wyizolowanym materiale pochodzącym z płynnej biopsji można przeprowadzić wiele badań molekularnych, których wyniki służą:
- rozpoznaniu choroby nowotworowej (również badania przesiewowe mające na celu wykrycie choroby u osób bezobjawowych z grupy zwiększonego ryzyka zachorowania na określony rodzaj nowotworu),
- monitorowaniu przebiegu oraz rokowaniu choroby nowotworowej,
- kwalifikacji pacjentów do różnych terapii przeciwnowotworowych.[1,2,3]
Materiał genetyczny pochodzący z komórek nowotworowych ma odmienny charakter od tego, który uwalniają do krwi obwodowej komórki prawidłowe. Komórki nowotworowe z uwagi na ich zdolność do niepohamowanej proliferacji oraz nagromadzenie nieprawidłowości genetycznych często ulegają rozpadowi w drodze martwicy, co skutkuje uwolnieniem:
- dużych cząsteczek DNA i mRNA,
- całego panelu różnych cząsteczek mikroRNA,
- białek,
- fragmentów komórek.
Pochodzące z komórek nowotworowych wolne krążące DNA (cfDNA, ang. circulating-free DNA) może być uszkodzone w wyniku mutacji somatycznych, jak również zmienione przez zjawiska epigenetyczne (np. metylację regionów promotorowych). W krążących komórkach nowotworowych, które uwalniane są z guza w trakcie procesu przerzutowania, można wykryć wyżej opisane zmiany genetyczne, a nawet nieprawidłowości chromosomów pod postacią rearanżacji genetycznych, dużych delecji, inwersji itp. Ekspresja genów w komórkach nowotworowych może być także nieprawidłowa, co skutkuje zmianami profilu mRNA i mikroRNA komórek nowotworowych, które rozpadając się, uwalniają te kwasy nukleinowe do krążenia obwodowego.[1,2,3]
Wykorzystanie płynnej biopsji we wczesnej diagnostyce nowotworów
We wczesnej diagnostyce genetycznej chorób nowotworowych z użyciem płynnej biopsji najczęściej wykorzystuje się badanie nieprawidłowości epigenetycznych (czyli zjawisk określanych ogólnym terminem dziedziczności pozagenowej, niedeterminowanej sekwencją jądrowego DNA). Do zmian epigenetycznych będących przedmiotem badań w onkologii należą:
- obecność nieprawidłowej metylacji regionów promotorowych różnych genów,
- badanie profilu małych niekodujących cząsteczek RNA – mikroRNA.[2,3]
Zjawisko metylacji regionów promotorowych różnych genów w stanie fizjologii reguluje ich prawidłową ekspresję. Zaburzenie procesu metylacji (hipo- lub hipermetylację) obserwuje się szczególnie często w komórkach nowotworowych. Hipermetylacja zacho...
