Čo je to tekutá biopsia a ako odhaľuje rakovinu?

Krvný test, ktorý dokáže odhaliť rakovinu

Po desaťročia znamenalo potvrdenie diagnózy rakoviny rez do tela pacienta, aby sa extrahoval kúsok podozrivého tkaniva. Tento prístup – tradičná tkanivová biopsia – zostáva v mnohých situáciách zlatým štandardom. V onkologických laboratóriách však naberá na sile tichšia revolúcia: jednoduchý odber krvi, ktorý dokáže odhaliť rakovinu hľadaním drobných molekulárnych odtlačkov, ktoré nádor zanecháva v krvnom obehu. Vedci to nazývajú tekutá biopsia.

Koncept znie takmer príliš dobre na to, aby to bola pravda. Vďaka pokroku v sekvenovaní DNA sa však tekuté biopsie presúvajú z výskumných nástrojov do bežnej klinickej praxe – a potenciálne pretvárajú spôsob, akým sa rakovina zachytáva, monitoruje a lieči.

Čo presne je tekutá biopsia?

Tekutá biopsia je krvný test, ktorý skenuje biologický materiál uvoľňovaný nádormi do obehového systému. Na rozdiel od tradičnej biopsie, ktorá vyžaduje, aby chirurg odstránil kúsok tkaniva z nádoru, tekutá biopsia vyžaduje iba odber krvi z pacientovej ruky, podľa Cleveland Clinic.

Test hľadá niekoľko typov materiálu pochádzajúceho z nádoru, ktorý sa vznáša v krvnom obehu:

• Cirkulujúca nádorová DNA (ctDNA) – krátke fragmenty DNA, ktoré rakovinové bunky uvoľňujú, keď odumierajú a rozpadajú sa
• Cirkulujúce nádorové bunky (CTCs) – celé rakovinové bunky, ktoré sa oddelili od nádoru a vstúpili do krvi
• Exozómy – drobné vezikuly vylučované nádorovými bunkami, ktoré prenášajú proteíny a genetický materiál
• Bezbunková RNA a proteíny – ďalšie molekulárne signály spojené s aktivitou rakoviny

Z týchto ctDNA si získala najväčší klinický záujem, pretože ju možno detekovať pomocou vysoko citlivého sekvenovania DNA, aj keď sú nádory malé a v skorom štádiu.

Ako test funguje?

Po odbere krvi laboratórni technici izolujú bezbunkovú DNA (cfDNA) – všetky fragmenty DNA, ktoré sa voľne vznášajú v plazme, nie sú uzamknuté vo vnútri buniek. Problém je v tom, že väčšina cfDNA pochádza z normálnych zdravých buniek; ctDNA pochádzajúca z rakoviny môže predstavovať iba 0,1 % z celkového množstva, najmä v skorom štádiu ochorenia.

Tu sa stáva nevyhnutným sekvenovanie novej generácie (NGS). Sofistikované sekvenačné prístroje čítajú milióny fragmentov DNA naraz a algoritmy porovnávajú tieto sekvencie s referenčným genómom, pričom hľadajú výrečné mutácie, ktoré označujú rakovinovú DNA. Podľa komplexnej recenzie v Nature's Signal Transduction and Targeted Therapy, pokroky v technikách sekvenovania s korekciou chýb dramaticky zlepšili citlivosť, čo umožňuje laboratóriám detekovať ctDNA nesúcu nádorovo špecifické mutácie aj pri mizivo nízkych koncentráciách.

Niektoré novšie testy na detekciu viacerých druhov rakoviny idú ešte ďalej a kombinujú analýzu ctDNA so vzormi DNA metylácie – chemickými značkami, ktoré kontrolujú génovú aktivitu a výrazne sa líšia medzi rakovinovými a normálnymi bunkami – aby identifikovali nielen to, či je rakovina prítomná, ale aj to, kde v tele pravdepodobne vznikla.

Na čo sa dajú použiť tekuté biopsie?

Tekuté biopsie v súčasnosti slúžia na niekoľko odlišných klinických účelov, ako uvádza Asociácia amerických lekárskych fakúlt (AAMC):

• Výber liečby: U pacientov, ktorým už bola diagnostikovaná pokročilá rakovina, môže ctDNA identifikovať špecifické mutácie, ktoré poháňajú rast nádoru, čo pomáha onkológom vybrať cielené terapie. Niekoľko sprievodných diagnostických testov bolo schválených FDA na tento účel pri rakovine prsníka, pľúc, hrubého čreva a konečníka, prostaty a vaječníkov.
• Monitorovanie odpovede na liečbu: Klesajúce hladiny ctDNA v krvi môžu signalizovať, že liečba funguje; stúpajúce hladiny môžu naznačovať rezistenciu alebo recidívu – často týždne alebo mesiace predtým, ako by sa to prejavilo na skene.
• Detekcia minimálnej reziduálnej choroby: Po operácii alebo chemoterapii môžu tekuté biopsie hľadať stopy zostávajúcich rakovinových buniek, ktoré zobrazovanie nedokáže vidieť.
• Skorý skríning: Najambicióznejšia aplikácia – zachytenie rakoviny predtým, ako sa objavia príznaky. V roku 2024 americký FDA schválil Shield, prvý test tekutej biopsie na skríning rakoviny hrubého čreva a konečníka u dospelých s priemerným rizikom.

Skorá detekcia viacerých druhov rakoviny: Veľký prísľub

Hranica, ktorá vyvolala najväčšie nadšenie – a najväčšiu diskusiu – je skorá detekcia viacerých druhov rakoviny (MCED): jediný krvný test, ktorý skrínuje desiatky druhov rakoviny súčasne. Testy ako Galleri od spoločnosti GRAIL a CancerGuard od spoločnosti Exact Sciences sú už komerčne dostupné v Spojených štátoch ako laboratórne vyvinuté testy, hoci čakajú na úplné schválenie FDA na skríning.

Štúdia z roku 2023 publikovaná na PubMed Central zistila, že testy MCED preukázali veľký prísľub pri detekcii rakoviny, ktorá v súčasnosti nemá štandardné skríningové programy – vrátane rakoviny pankreasu, vaječníkov a pečene, ktoré sa často diagnostikujú až v neskorých, ťažko liečiteľných štádiách.

Kritici poukazujú na dôležité výhrady: falošne pozitívne výsledky môžu spôsobiť úzkosť a viesť k zbytočným postupom; citlivosť na nádory vo veľmi skorom štádiu zostáva obmedzená; a rozsiahle randomizované štúdie, ktoré dokazujú, že testy MCED skutočne znižujú úmrtnosť na rakovinu, stále prebiehajú.

Prečo na tom záleží

Tradičné tkanivové biopsie sú invazívne, drahé a môžu odobrať vzorku iba z jedného miesta v nádore naraz – pričom chýba genetická diverzita, ktorá často existuje v rámci veľkého nádoru alebo medzi primárnymi a metastatickými miestami. Tekuté biopsie ponúkajú komplexný prehľad genetiky nádoru v reálnom čase z jednoduchého odberu krvi, ktorý sa dá opakovať tak často, ako je potrebné.

Ak sa testy na skríning viacerých druhov rakoviny nakoniec ukážu ako účinné vo veľkých populáciách, mohli by zásadne posunúť onkológiu od modelu liečby ochorenia smerom k modelu prevencie ochorenia – zachytenie rakoviny, keď je ešte malá, lokalizovaná a najviac liečiteľná. Tento posun by predstavoval jeden z najvýznamnejších pokrokov v liečbe rakoviny za celú generáciu.