Urmărirea anomaliilor genetice asociate tumorilor  prin analiza ADN liber circulant  poate fi folosită pentru evaluarea prezenței bolii reziduale, a recurenței, recăderilor și rezistenței la tratament dar și pentru detectarea apariției celulelor canceroase  cu 5-10 luni înaintea metodelor convenționale. Pentru a pune în aplicare testarea ctDNA ( ADN circulant tumoral) în clinică, este necesară standardizarea tehnicilor, evaluarea reproductibilității și eficienței costurilor precum și validarea prospectivă în studiile clinice.

Sursa pentru ADN tumoral circulant poate fi sângele, saliva, urina, lichidul cefalorahidian, etc. Dintre aceste surse cea mai uzitată pentru analiza ctDNA este sângele. ADN-ul tumoral poate fi regăsit în circulația sanguină (ADN circulant tumoral – ctDNA). Pătrunde în fluxul sanguin ca urmare a eliberării ADN-ului nuclear și mitocondrial de către celulele apoptotice și necrotice, în procesul de distrugere celulară. Deși este eliminat cu celeritate din circulație de către celulele sistemului limfatic, când există o masa tumorală masivă sau un proces inflamator, clearance-ul devine ineficient, ceea ce duce la deversarea unei cantități mai mari de ADN în sânge. ADN-ul liber circulant (cfDNA) nu are  doar origine canceroasă, de aceea detectarea alelelor asociate cancerului devine esențială. O biopsie lichidă sau un eșantion de sânge poate oferi tabloul genetic pentru numeroase leziuni canceroase (primare și metastatice), dar și posibilitatea de a urmări sistematic dinamica genomică intra și intertumorală.

Care sunt posibilele aplicații ale biopsiilor lichide în practica oncologică?

Evaluarea prognosticului

Evaluarea prognosticului unui pacient individual implică o combinație de criterii clinice, de stadializare și caracterizare histopatologică și biomoleculară a tumorii.  Biopsiile lichide ar putea fi importante în circumstanțe unde biopsia nu este disponibilă sau analiză genetică din probele arhivate ale tumorilor nu este posibilă.

În contextul tumorilor rezecabile, utilitatea biopsiilor lichide este probabil să fie limitată. Într-un studiu recent, mutațiile KRAS prezente în plasma pacienților cu cancer pulmonar în stadii avansate (NSCLC) au indicat un prognostic rezervat la pacienții tratați cu chimioterapie de primă linie.

De asemenea, s-a demonstrat că mutațiile BRAF, evaluate în probele serice, stratifică efectiv pacienți cu melanom atât în stadiu incipient, cât și în stadii avansate.

Neuroblastomul este un caz special în care amplificarea oncogenei  MYC (MYCN) a fost identificată ca semn distinctiv genetic al bolii agresive și această anomalie a oferit informații importante pentru tratamentul pacienților.

S-a descoperit o corelație între stadiul bolii și prezența anomaliilor genetice specifice în sângele pacienților cu cancer rezecabil de ovar, sân, pancreatic, colorectal, carcinom oral cu celule scuamoase (inclusiv mutații în TP53, KRAS și APC și dezechilibre alelice).

Detectarea recurenței și recidivelor

O aplicație pentru biopsiile lichide este detectarea precoce a recurenței după tratamente potențial curative. Curent, se folosește imagistica radiologică, post-tratament. Dar necesită substanțe de contrast, expune pacienții la radiații și are sensibilitate redusă pentru detectarea micrometastazelor.

Diehl a arătat că prin monitorizarea anomaliilor genetice (inclusiv APC, TP53 și KRAS) în plasma pacienților cu cancer colorectal postoperator a fost posibilă identificarea recurenței bolii cu sensibilitate și specificitate de aproape 100%. Pacienții cu boală reziduală au fost identificați pe baza identificării în ADN circulant tumoral (ctDNA) a persistenței anomaliilor genetice asociate tumorii, imediat după operație, în fiecare caz de rezecție incompletă. Alte rapoarte, inclusiv studiile privind cancerul mamar și plămân și carcinomul cu celule scuamoase orale, au demonstrat o relație consecventă între recidiva bolii și reapariția anumitor aberații tumorale, inclusiv mutațiile KRAS, APC și TP53, precum și dezechilibrele alelice.

Monitorizarea recăderilor precoce sau progresiei bolii necesită selectarea anomaliilor genetice adecvate (de exemplu, APC în cancerul colorectal sau KRAS în cancerul pancreatic). Multitudinea de mutații si dinamica acestora pe tot parcursul vieții unei tumori face ca selectarea candidaților să nu fie simplă.

Diagnosticul unor tumori dificil de accesat

Biopsiile lichide pot fi utilizate pentru gestionarea pacienților cu metastaze osoase, unele cancere pancreatice și mase tumorale profunde pelvine, la care biopsiile nu se pot efectua. De exemplu, într-un studiu în care au fost studiate anomaliile genice legate de cancer (inclusiv TP53, PIK3CA și KRAS) la un pacient care anterior a suferit o rezecție pentru cancere sincrone ale intestinului și ovarului, s-a arătat metastazele produse de recădere au fost derivate din cancerul ovarian original (datorită prezenței unei mutații R273H TP53 și absenței altor mutații). Biopsia nu se putea efectua și informația derivată din ADN circulant a fost disponibilă rapid, evitându-se tergiversarea sau incertitudinea asupra tratamentului.

Predicția răspunsului la tratament

Prezența sau absența unei modificări genetice unice în ADN-ul tumoral este utilizată în prezent pentru a ghida luarea deciziilor clinice pentru un număr de agenți terapeutici (de exemplu, mutațiile EGFR pentru gefitinib în NSCLC, mutațiile BRAF pentru vemurafenib în melanom, mutațiile KRAS pentru cetuximab sau panitumumab în cancerul colorectal, rearanjările ALK pentru crizotinib în NSCLC). Biopsia lichidă ar putea evita necesitatea de a obține ADN din țesut tumoral la pacienții metastazați. Utilizarea clinică a unui astfel de instrument ar fi analiza stării HER2 la pacienții care nu ar putea să  efectueze o biopsie a cancerului mamar recurent. Acești pacienți cu boală metastatică și statut HER2-pozitiv ar putea beneficia de terapia țintită cu trastuzumab.

Concluzii

■ Urmărirea anomaliilor genetice asociate tumorilor  prin analiza ctDNA poate fi folosită pentru evaluarea prezenței bolii reziduale, a recurenței, recăderilor și rezistenței la tratament

■ Din cauza eterogenității tumorale și a probelor cu disponibilitate redusă, biopsiile tisulare au o valoare limitată pentru evaluarea dinamicii tumorilor în stadiile avansate ale bolii

■ Perioadele prelungite între prelevarea probelor și aplicarea clinică a rezultatelor, precum și liniile de tratament între eșantionare, ar putea avea ca rezultat modificarea compoziției genetice tumorale

■ ADN-ul liber circulant poate fi extras din sânge și anomaliilor genetice tumorale specifice evaluate pentru a oferi un tablou genetic cât mai complet al leziunilor canceroase la un pacient

Știați că?

■O singură celulă umană conține 6 pg de ADN și există o medie de 17 ng de ADN per ml de plasmă în cazurile de cancer în stadiu avansat; Dacă doar celulele tumorale circulante (CTC) ar fi sursa primară de ctDNA ar fi nevoie de peste 2.000 de celule per ml de plasmă. În realitate, există, în medie, mai puțin de 10 CTC per 7,5 ml de sânge.

■În prezent, protocoalele cel mai frecvent utilizate pentru a obține cfDNA necesită aproximativ un ml de ser sau plasmă (3 ml de sânge) și prepararea nu trebuie să depășească 4-5 ore după prelevarea sângelui.

■ Analiza ADN circulant tumoral (ctDNA) din sânge oferă o interesantă aplicație clinică la pacienți constând în detectarea anomaliilor genetice specifice tumorii. S-a demonstrat o corelație directă între  masa tumorală și cantitatea de ctADN eliberat. Sunt disponibile tehnici care să permită monitorizarea precisă a anomaliilor genetice asociate tumorii. ( Dr. Cornelia Scărlătescu)