Co je to tekutá biopsie a jak odhaluje rakovinu?

Krevní test, který dokáže odhalit rakovinu

Po desetiletí znamenalo potvrzení diagnózy rakoviny řezání do těla pacienta za účelem extrakce kousku podezřelé tkáně. Tento přístup – tradiční tkáňová biopsie – zůstává v mnoha situacích zlatým standardem. V onkologických laboratořích se ale nenápadně rozvíjí revoluce: jednoduchý odběr krve, který dokáže detekovat rakovinu hledáním drobných molekulárních otisků, které nádor zanechává v krevním řečišti. Vědci tomu říkají tekutá biopsie.

Tento koncept zní téměř příliš dobře, než aby to byla pravda. Ale díky pokrokům v sekvenování DNA se tekuté biopsie přesouvají z výzkumných nástrojů do běžné klinické praxe – a potenciálně mění způsob, jakým je rakovina odhalována, monitorována a léčena.

Co přesně je tekutá biopsie?

Tekutá biopsie je krevní test, který skenuje biologický materiál uvolňovaný nádory do oběhového systému. Na rozdíl od tradiční biopsie, která vyžaduje, aby chirurg odstranil kousek tkáně z nádoru, tekutá biopsie vyžaduje pouze zkumavku krve odebranou z paže pacienta, podle Cleveland Clinic.

Test hledá několik typů materiálu pocházejícího z nádoru, který se vznáší v krevním řečišti:

• Cirkulující nádorová DNA (ctDNA) – krátké fragmenty DNA, které rakovinné buňky uvolňují, když umírají a rozpadají se
• Cirkulující nádorové buňky (CTCs) – celé rakovinné buňky, které se oddělily od nádoru a vstoupily do krve
• Exozomy – drobné váčky vylučované nádorovými buňkami, které nesou proteiny a genetický materiál
• Bezbuněčná RNA a proteiny – další molekulární signály spojené s aktivitou rakoviny

Z těchto látek si ctDNA získala největší klinický zájem, protože ji lze detekovat pomocí vysoce citlivého sekvenování DNA, i když jsou nádory malé a v raném stadiu.

Jak test funguje?

Po odběru krve laboratorní technici izolují bezzuněčnou DNA (cfDNA) – všechny fragmenty DNA volně se vznášející v plazmě, které nejsou uzamčeny uvnitř buněk. Problém je v tom, že většina cfDNA pochází z normálních zdravých buněk; ctDNA pocházející z rakoviny může představovat pouhých 0,1 % z celkového množství, zejména v raném stadiu onemocnění.

Zde se stává nezbytným sekvenování nové generace (NGS). Sofistikované sekvenační stroje čtou miliony fragmentů DNA najednou a algoritmy porovnávají tyto sekvence s referenčním genomem a hledají výmluvné mutace, které označují rakovinnou DNA. Podle komplexní recenze v Nature's Signal Transduction and Targeted Therapy, pokroky v technikách sekvenování s korekcí chyb dramaticky zlepšily citlivost, což umožňuje laboratořím detekovat ctDNA nesoucí nádorově specifické mutace i při mizivě nízkých koncentracích.

Některé novější testy na více druhů rakoviny jdou ještě dál a kombinují analýzu ctDNA se vzorci DNA metylace – chemickými značkami, které kontrolují genovou aktivitu a výrazně se liší mezi rakovinnými a normálními buňkami – aby identifikovaly nejen to, zda je rakovina přítomna, ale i to, kde v těle pravděpodobně vznikla.

K čemu lze tekuté biopsie použít?

Tekuté biopsie v současné době slouží několika odlišným klinickým účelům, jak uvádí Association of American Medical Colleges (AAMC):

• Výběr léčby: U pacientů, kterým již byla diagnostikována pokročilá rakovina, může ctDNA identifikovat specifické mutace, které pohánějí růst nádoru, a pomoci onkologům vybrat cílené terapie. Několik doprovodných diagnostických testů je schváleno FDA pro tento účel u rakoviny prsu, plic, tlustého střeva a konečníku, prostaty a vaječníků.
• Monitorování odpovědi na léčbu: Klesající hladiny ctDNA v krvi mohou signalizovat, že léčba funguje; rostoucí hladiny mohou indikovat rezistenci nebo recidivu – často týdny nebo měsíce předtím, než by se to projevilo na skenu.
• Detekce minimální reziduální nemoci: Po operaci nebo chemoterapii mohou tekuté biopsie hledat stopy zbývajících rakovinných buněk, které zobrazování nedokáže vidět.
• Včasný screening: Nejambicióznější aplikace – odhalení rakoviny předtím, než se objeví příznaky. V roce 2024 americký FDA schválil Shield, první test tekuté biopsie pro screening rakoviny tlustého střeva a konečníku u dospělých s průměrným rizikem.

Včasná detekce více druhů rakoviny: Velký příslib

Hranice, která vyvolala největší nadšení – a největší debaty – je včasná detekce více druhů rakoviny (MCED): jediný krevní test, který současně screenuje desítky typů rakoviny. Testy jako Galleri od společnosti GRAIL a CancerGuard od společnosti Exact Sciences jsou již komerčně dostupné ve Spojených státech jako laboratorně vyvinuté testy, i když čekají na plné schválení FDA pro screening.

Studie z roku 2023 publikovaná na PubMed Central zjistila, že testy MCED prokázaly velký příslib pro detekci rakoviny, u které v současné době chybí standardní screeningové programy – včetně rakoviny slinivky břišní, vaječníků a jater, které jsou často diagnostikovány až v pozdních, obtížně léčitelných stadiích.

Kritici upozorňují na důležité výhrady: falešně pozitivní výsledky mohou způsobit úzkost a vést k zbytečným zákrokům; citlivost pro nádory ve velmi raném stadiu zůstává omezená; a stále probíhají rozsáhlé randomizované studie, které by prokázaly, že testy MCED skutečně snižují úmrtnost na rakovinu.

Proč na tom záleží

Tradiční tkáňové biopsie jsou invazivní, nákladné a mohou odebrat vzorek pouze z jednoho místa v nádoru – čímž se ztrácí genetická diverzita, která často existuje v celém velkém nádoru nebo mezi primárními a metastatickými místy. Tekuté biopsie nabízejí komplexní snímek genetiky nádoru v reálném čase z jednoduchého odběru krve, který lze opakovat tak často, jak je potřeba.

Pokud se testy screeningu více druhů rakoviny nakonec prokážou jako účinné u velkých populací, mohly by zásadně posunout onkologii od modelu léčby onemocnění k modelu prevence onemocnění – odhalení rakoviny, když je ještě malá, lokalizovaná a nejlépe léčitelná. Tento posun by představoval jeden z nejvýznamnějších pokroků v léčbě rakoviny za celou generaci.