DNA توموری گردش کننده چیست (ctDNA)+کاربردها+تشخیص و مدیریت سرطان/ Circulating-Tumor-DNA

DNA توموری، CTDNA یا “DNA توموری در گردش” (Circulating Tumor DNA) به تکه‌های کوچکی از DNA اطلاق می‌شود که از سلول‌های سرطانی به جریان خون وارد می‌شوند. این تکه‌ها از سلول‌های توموری ناشی می‌شوند که در جریان طبیعی خود تخریب می‌شوند و DNA آن‌ها به خون رها می‌شود. CTDN به عنوان یک نشانگر زیستی برای سرطان مورد توجه قرار گرفته است زیرا می‌تواند به شناسایی وجود تومورهای سرطانی، ارزیابی میزان پیشرفت سرطان، و حتی نظارت بر پاسخ به درمان کمک کند.

CTDNA  معمولاً در مقادیر کم در خون وجود دارد و به همین دلیل نیاز به فناوری‌های حساس برای شناسایی آن است. یکی از مهمترین کاربردهای این تکنولوژی در تشخیص سرطان، خصوصاً در مراحل اولیه بیماری است. همچنین می‌تواند به عنوان یک ابزار برای مانیتورینگ حداقل بیماری باقی‌مانده (minimal residual disease) استفاده شود تا اطمینان حاصل شود که بعد از درمان، سلول‌های سرطانی به طور کامل از بدن خارج شده‌اند یا خیر.

علاوه بر این، CTDNA به پزشکان این امکان را می‌دهد که اطلاعات ژنتیکی در مورد تومور به دست آورند، بدون اینکه نیاز به انجام بیوپسی‌های تهاجمی باشد. به عنوان مثال، می‌توانند جهش‌های ژنتیکی مرتبط با سرطان را در نمونه‌های خون بیمار پیدا کنند و براساس آن‌ها تصمیم‌گیری‌های درمانی انجام دهند. این رویکرد به نام “بیوپسی مایع” شناخته می‌شود و به عنوان یک روش کمتر تهاجمی نسبت به بیوپسی‌های سنتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

CTDNA همچنین می‌تواند به پزشکان کمک کند تا مقاومت تومورها به درمان‌های خاص را تشخیص دهند، زیرا با تحلیل DNA توموری می‌توان جهش‌هایی را شناسایی کرد که ممکن است باعث مقاومت به درمان‌های هدفمند شوند.

روش‌های تشخیص آزمایشگاهی ctDNA

تشخیص ctDNA معمولاً از طریق نمونه‌برداری خون انجام می‌گیرد که به آن “بیوپسی مایع” یا “Liquid biopsy” می‌گویند. این روش نسبت به نمونه‌برداری سنتی تومور، کم‌تهاجمی‌تر است. روش‌های زیر برای تشخیص ctDNA استفاده می‌شوند:

1. PCR زمان‌واقعی (qPCR): این روش برای تشخیص مقادیر بسیار کم ctDNA در خون استفاده می‌شود و بر اساس تکثیر ناحیه خاصی از DNA که می‌تواند حاوی جهش‌های توموری باشد، عمل می‌کند.
2. دنباله‌یابی نسل جدید (NGS): این تکنیک امکان تجزیه و تحلیل جامع‌تری از ctDNA را فراهم می‌کند و قادر است تغییرات ژنتیکی متعدد در تومور را شناسایی کند.
3. Beads, Emulsions, Amplification, and Magnetics (BEAMing): یکی از فناوری‌های دیجیتال PCR است که توانایی تشخیص جهش‌های خاص در تعداد بسیار کمی از مولکول‌های ctDNA را دارد.
4. تراشه‌های میکروسیالی: برای جداسازی و تجزیه و تحلیل ctDNA از نمونه‌های خون استفاده می‌شود، این روش می‌تواند به صورت خاص به بررسی فیزیکی و شیمیایی DNA بپردازد.

مراحل انجام تست

1. نمونه‌برداری

نمونه‌برداری از خون بیمار به روشی کم‌تهاجمی انجام می‌شود. این روش به‌عنوان بیوپسی مایع شناخته می‌شود و اجازه می‌دهد DNA آزاد شده از سلول‌های توموری را بدون نیاز به عمل جراحی یا دیگر روش‌های تهاجمی جمع‌آوری کند.

2. استخراج ctDNA

ctDNA از نمونه خون استخراج می‌شود. این مرحله نیازمند دقت بالایی است، زیرا ctDNA معمولاً فقط بخش کوچکی از کل DNA آزاد در پلاسما را تشکیل می‌دهد.

3. تشخیص مولکولی

PCR زمان‌واقعی (qPCR): برای تشخیص سریع و دقیق جهش‌های خاص در ctDNA استفاده می‌شود. این روش بر اساس تکثیر و شناسایی ناحیه‌های جهش‌یافته‌ای است که در سرطان‌های مختلف شناخته شده‌اند.

توالی یابی نسل جدید (NGS): برای یک بررسی جامع‌تر، NGS می‌تواند تمام جهش‌ها و تغییرات ژنتیکی موجود در ctDNA را شناسایی کند، که این امکان را می‌دهد تا انواع مختلف سرطان‌ها و حتی تغییرات زیرکلینیکی شناسایی شوند.

4. تجزیه و تحلیل داده‌ها

داده‌های به‌دست‌آمده از آزمایش‌های بالا تجزیه و تحلیل می‌شوند تا تصویر دقیقی از وضعیت ژنتیکی تومور به دست آید. این تحلیل می‌تواند به پزشکان کمک کند تا درک بهتری از نوع و مرحله سرطان داشته باشند.

5. تصمیم‌گیری بالینی

بر اساس نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل ctDNA، پزشکان می‌توانند تصمیم‌گیری‌های مهمی را در مورد بهترین روش‌های درمانی و نظارت بر بیماری انجام دهند. غربالگری سریع و دقیق با استفاده از ctDNA مزایای بسیاری دارد، از جمله کاهش نیاز به روش‌های تهاجمی، قابلیت ردیابی بار توموری و تغییرات آن در طول زمان، و همچنین امکان شناسایی زودهنگام تغییرات ژنتیکی که ممکن است به درمان‌های هدفمند منجر شوند.

مزایای استفاده از این فناوری در نظارت سرطان ها

غربالگری سرطان های مختلف با استفاده از CtDNA

غربالگری سریع و دقیق با استفاده از ctDNA می‌تواند در تشخیص و مدیریت چندین نوع سرطان مختلف کاربرد داشته باشد. این روش به دلیل حساسیت بالا و سرعت نتیجه‌گیری، برای شناسایی زودهنگام تغییرات ژنتیکی مرتبط با سرطان‌ها مناسب است. در اینجا به چند نوع از سرطان‌هایی که معمولاً با استفاده از ctDNA غربالگری می‌شوند اشاره می‌کنیم:

1. سرطان ریه

سرطان ریه غیر کوچک سلولی (NSCLC): ctDNA می‌تواند برای شناسایی جهش‌های مهم مانند EGFR, ALK, ROS1 که برای تعیین درمان‌های هدفمند حیاتی هستند، استفاده شود.

NSCLC مخفف “Non-Small Cell Lung Cancer” به معنی سرطان ریه غیر کوچک سلولی است. این نوع از سرطان ریه شایع‌ترین فرم سرطان ریه است و حدود 85 درصد از کل موارد سرطان ریه را شامل می‌شود. NSCLC خود به چندین زیرگروه تقسیم می‌شود که شامل آدنوکارسینوما، سلول‌های بزرگ، و سلول اسکوآموس یا پوششی است. هرکدام از این زیرگروه‌ها ویژگی‌های پاتولوژیک و کلینیکی خاص خود را دارند که می‌توانند بر روی گزینه‌های درمانی و پیش‌آگهی بیمار تأثیر بگذارند.

زیرگروه‌های NSCLC:

1. آدنوکارسینوما: شایع‌ترین فرم NSCLC، معمولا در سلول‌های موجود در غشاهای داخلی کیسه‌های هوایی ریه تشکیل می‌شود. این نوع سرطان بیشتر در افراد غیرسیگاری و زنان دیده می‌شود.
2. سرطان سلول اسکوآموس: معمولاً در مرکز ریه‌ها، نزدیک به برونش‌ها تشکیل می‌شود و با سیگار کشیدن ارتباط دارد.
3. سرطان سلول‌های بزرگ: این نوع می‌تواند در هر جای ریه رخ دهد و به دلیل تفاوت‌های سلولی آن، گاهی اوقات دشوار است تا تشخیص داده شود.

درمان NSCLC

درمان NSCLC بستگی به مرحله بیماری، سلامت کلی بیمار، و ویژگی‌های بیولوژیکی تومور دارد. روش‌های درمانی ممکن است شامل جراحی، شیمی‌درمانی، پرتو درمانی، درمان‌های هدفمند و ایمونوتراپی باشد. در سال‌های اخیر، درمان‌های هدفمند و ایمونوتراپی نقش مهمی در بهبود نتایج درمانی برای بیماران مبتلا به NSCLC ایفا کرده‌اند، خصوصاً برای کسانی که تومورهایشان حاوی جهش‌های خاص ژنتیکی هستند.

2. سرطان روده بزرگ

• شناسایی جهش‌های KRAS, BRAF و دیگر جهش‌های مرتبط که می‌تواند به تعیین استراتژی درمانی و نظارت بر پاسخ به درمان کمک کند.

3. سرطان سینه

• ctDNA می‌تواند در شناسایی جهش‌های مرتبط با سرطان سینه مانند PIK3CA و همچنین بررسی وضعیت HER2 به کار رود، که در تصمیم‌گیری‌های درمانی مهم است.

4. سرطان ملانوما

• استفاده از ctDNA برای شناسایی جهش‌های BRAF، که می‌تواند تأثیر قابل توجهی در انتخاب درمان‌های هدفمند داشته باشد.

5. سرطان تخمدان

• ctDNA می‌تواند برای شناسایی جهش‌های مرتبط با پیشرفت سرطان تخمدان و پاسخ به درمان‌های مبتنی بر PARP inhibitors مورد استفاده قرار گیرد.

6. سرطان پانکراس

• غربالگری جهش‌های KRAS و دیگر تغییرات ژنتیکی که ممکن است بر روند بیماری و پاسخ به درمان تأثیر بگذارند.

7. سرطان پروستات

• تحلیل ctDNA می‌تواند در شناسایی تغییرات ژنتیکی مانند جهش‌های در ژن‌های BRCA و دیگر ناهنجاری‌های ژنتیکی که می‌توانند بر درمان‌های هدفمند تأثیر بگذارند، مفید باشد.