Liquid biopsies lo ẹjẹ ti ko ni tumo-lati ṣe iwadii aarun
Ojo melo, awọn egbò naa ni a ṣe ayẹwo nipa lilo awọn biopsies ti alawọ. A gba ayẹwo kekere kan lati inu ara ati tumọ, tabi ṣe itupalẹ fun titobi ẹda. Iṣoro pẹlu ọna yii ni pe awọn èèmọ biopsying le jẹ o nira. Pẹlupẹlu, biopsy kan tumọ pese nikan aworan ti tumo.
Kikọ ni Iwosan Ọwari ni 2015, Labgaa ati awọn alakọ-iwe sọ awọn wọnyi nipa ilera biopsy tumo:
Fun idiyele ti o han, o nira lati ṣetọju itankalẹ tumọ nipasẹ awọn biopsies ti o ṣẹlẹ. Pẹlupẹlu, biopsy nikan nfi aami kan han ti tumo ati ki o jẹ Nitorina ko ṣeeṣe lati ṣe apejuwe gbogbo awọn iyatọ ti o ni iyipo ninu awọn oporo nla. Yiyan miiran ni lati gba ọpọlọpọ awọn biopsies fun tumọ kanna, ṣugbọn aṣayan yii ko dabi otitọ tabi deede.
Liquid biopsy jẹ wiwọn ti DNA ti o n pin (ctDNA) ati awọn apẹrẹ miiran ti tumo ninu awọn ayẹwo ẹjẹ ti a gba lati awọn alaisan pẹlu akàn. Eyi ti o ṣe apejuwe aiṣedede ti a ṣe ni wiwa lati jẹ iyara, aiṣedeede, ati iye-owo.
Itan itan-ipamọ ti iṣan omi ti omi
Ni 1948, Mandel ati Métais, awọn oluwadi Faranse meji kan ti ṣe akiyesi ctDNA ni ẹjẹ awọn eniyan ilera. Iwadi yii wa niwaju akoko rẹ, ati pe ko to ọdun lẹhinna pe ctDNA ti tun ṣawari.
Ni ọdun 1977, Leon ati awọn ẹlẹgbẹ ṣafihan akọkọ pe ctDNA ti pọ sii ninu ẹjẹ awọn alaisan awọn alaisan.
Ni ọdun 1989, awọn oniroyin ati awọn alabaṣiṣẹpọ ti mọ awọn ẹya ara ẹni ti a ko ni ẹfọ (ie, akàn) ninu ẹjẹ. Lẹhin awọn iwadii wọnyi, ọpọlọpọ awọn ẹgbẹ miiran mọ awọn iyipada diẹ ninu awọn alatako ati awọn oncogenes tumọ, aifọwọyi microsatellite, ati methylation DNA, eyiti o ṣe afihan pe ctDNA ti ni idasilẹ sinu iṣan nipasẹ awọn egbò.
Biotilẹjẹpe a mọ pe ctDNA ti o ni lati inu awọn ẹyin ti o tumọ ntan ninu ẹjẹ, awọn orisun, oṣuwọn ti tu silẹ, ati siseto igbasilẹ ti DNA yii ko ṣe alaimọ, pẹlu iwadi ti n mu awọn esi ti o fi ori gbarawọn. Awọn imọran diẹ ṣe imọran pe awọn omuro buburu ti o ni irora diẹ sii ni diẹ ẹ sii awọn iṣan aarun akàn ti o ku ati fifun diẹ sii ctDNA. Sibẹsibẹ, diẹ ninu awọn iwadi wa ni imọran pe gbogbo awọn sẹẹli yoo fi ctDNA silẹ. Ṣugbọn, o dabi ẹnipe awọn ikun ara ti nmu tu silẹ awọn ipele ti o pọju ti ctDNA sinu ẹjẹ, ti o ṣe ctDNA kan ti o dara biomarker ti akàn.
Nitori idiwọ ti o lagbara ati awọn ifọkansi kekere ninu ẹjẹ, ctDNA jẹ nira lati sọtọ ati itupalẹ. Awọn ifọkansi ctDNA wa laarin awọn ayẹwo ẹjẹ ati awọn plasma. O dabi pe ẹjẹ ẹjẹ ju kilasima ẹjẹ jẹ orisun ti o dara julọ ti ctDNA. Ninu iwadi nipasẹ Umetani ati awọn alabaṣiṣẹpọ, awọn iṣeduro ctDNA ni a ri lati wa ni kekere ni pilasima ti a fi wewepọ si omi ara nitori idibajẹ ti DNA ti o n pin ni akoko iwẹnumọ, bi a ti n papọ pẹlu awọn ọlọjẹ miiran nigba igbasilẹ apẹrẹ.
Gegebi Heitzer ati awọn alabaṣiṣẹpọ, nibi ni awọn ọrọ pataki kan ti o nilo lati ni idaniloju lati ṣaṣe agbara ctDNA:
Ni akọkọ, awọn ilana igbesilẹ tẹlẹ yẹ lati wa ni agbekale .... Aṣayan ti ọna isopọ ti o ṣe idaniloju isediwon ti iye ti o to ga ti DNA to gaju jẹ pataki julọ ati pe o ti han pe awọn nkan ti o ṣe deede ti iṣeduro ẹjẹ ati processing le ipa ipa DNA .... Keji, ọkan ninu awọn oran pataki julo ni aiṣe deede iṣọkan ọna awọn ọna kika. Awọn ọna idasile awọn ọna miiran, ... mu awọn esi ti o yatọ nitori awọn wiwọn wọnyi ṣe ifojusi boya DNA ti o ni okunfa tabi DNA ti o ṣeeṣe pupọ .... Kẹta, o kere si ti a mọ nipa ifitonileti ati ilana alaye ti itọsi ctDNA, ati ninu ọpọlọpọ awọn ijinlẹ ti o ṣe afihan awọn iṣẹlẹ ti o le tun ṣe alabapin si ifasilẹ ctDNA.
Afiyesi ayọkẹlẹ. Awọn irewosi ti ko tọ
Lọwọlọwọ, awọn itọsọna akọkọ meji ni a ṣe nigbati o n ṣe ayẹwo ẹjẹ pilasima (tabi omi ara) fun ctDNA. Ni ọna akọkọ ti wa ni ìfọkànsí ati ki o wa fun awọn iyipada ti o ni pato ti o jẹ aami ti awọn èèmọ. Ọna keji ni a ko ni idiyele ati pe o ni ifọkansi onínọmbà ti n wa idanwo ctDNA ti akàn. Ni idakeji, a ti lo iṣiṣowo exome gegebi ipalara ti o ni iye diẹ sii, ọna ti a ko le yanju. Awọn apejuwe ni awọn ipin ti DNA ti wọn ṣe atokọ silẹ lati ṣe amuaradagba.
Pẹlu awọn ọna ti a fi opin si, a ṣe itupalẹ omi ara fun awọn iyipada ti ẹda ti a mọ ni ipele kekere ti awọn iyipada iwakọ.
Awọn iyipada igbakọmọ n tọka si awọn iyipada ninu iyatọ ti o ṣe igbelaruge, tabi "drive," idagba awọn ẹyin sẹẹli. Awọn iyipada wọnyi ni KRAS tabi EGFR .
Nitori imọ-ẹrọ ti nlọ si ni ọdun to šẹšẹ, awọn ọna ti o ni ifojusi si iṣiro ti iṣan fun kekere ctDNA ti di ṣiṣe. Awọn imọ-ẹrọ wọnyi ni awọn ARMS (atunṣe atunṣe atunṣe atunṣe); PCR onibara (dPCR); awọn ilẹkẹ, emulsions, amplification, ati magnetics (BEAMing); ati sisẹ-jinlẹ (CAPP-Seq).
Bi o tilẹ jẹpe awọn imọran ti wa ni imọ-ẹrọ ti o ṣe ọna ti a ti pinnu, ọna ti a pinnu ni ifojusi kan ni awọn ifojusi diẹ awọn ipo iyipada (awọn ọpa) ati ki o padanu ọpọlọpọ awọn iyipada awakọ gẹgẹbi awọn Jiini ti o ni idoti tumo.
Eyi ti o ṣe pataki fun awọn ọna ti a ko ni imọran si biopsy omi ni pe wọn le ṣee lo ni gbogbo awọn alaisan nitori otitọ pe igbeyewo ko ni igbẹkẹle lori awọn iyipada ti o nwaye pada. Awọn ayipada iyipada loorekoore ko ni bo gbogbo awọn aarun ati kii ṣe awọn ibuwọlu akàn kan pato. Sibẹsibẹ, ọna yii ko ni iyipada ti o ṣe atunyẹwo ati imọran aifọwọyi ti awọn tumo genomes ko ti ṣee ṣe.
Ninu akọsilẹ, iye owo ti sisẹ gbogbo ẹya-ara kan ti ṣabọ silẹ. Ni ọdun 2006, iye owo ti sisẹ ni gbogbo ibẹrẹ ni o to $ 300,000 (USD). Ni ọdun 2017, iye owo ti lọ silẹ si to $ 1,000 (USD) fun iṣakoso, pẹlu awọn reagents ati awọn amortization ti awọn ẹrọ sisọ.
Iṣẹ Iwosan Iwosan ti Aami Aluminiomu Liquid
Awọn iṣaju akọkọ lati lo ctDNA jẹ ayẹwo ati awọn ipele ti o ni awọn alaisan ti o ni ilera pẹlu awọn ti o ni awọn alaisan tabi awọn ti o ni aisan buburu. Awọn abajade ti awọn igbiyanju wọnyi ni a dapọ, pẹlu awọn imọ-ẹrọ kan ti o fihan awọn iyatọ ti o ni iyatọ ti o tọka si akàn, ipo ti ko ni aisan, tabi ifasẹyin.
Idi ti a fi le lo ctDNA diẹ diẹ ninu awọn akoko lati ṣe iwadii akàn jẹ nitori idiyele iye ti ctDNA ti wa ni orisun lati awọn èèmọ. Ko gbogbo awọn omuro "ta" DNA ni iye kanna. Ni gbogbogbo, awọn omuro ti o ni ilọsiwaju, ti o pọju ti o ta diẹ DNA sinu idaduro ju tete lọ, ti a wa ni agbegbe, awọn èèmọ. Pẹlupẹlu, awọn oriṣiriṣi awọn oriṣiriṣi tumọ ti o ta DNA ti o yatọ sinu DNA. Iwọn ti pin kaa DNA ti o wa lati inu tumo kan ni iyipada pupọ nipasẹ awọn iwadi ati awọn oriṣi akàn, ti o wa lati 0.01% si 93%. O ṣe pataki lati ṣe akiyesi pe, ni apapọ, nikan kan ti o wa ni ctDNA ti wa lati inu tumọ, iyokù ti o wa lati awọn awọ ti o wa deede.
Ṣiṣeto DNA le ṣee lo bi aami apẹrẹ ti aisan. Ṣiṣeto DNA le ṣee lo lati ṣe atẹle iyipada ninu akàn ni akoko pupọ. Fun apẹẹrẹ, iwadi kan fihan pe iye oṣuwọn ọdun mejila lori awọn alaisan ti o ni awọn akàn ti o ni iṣarọ (ie, nọmba awọn alaisan ṣi laaye ni o kere ọdun meji lẹhin okunfa pẹlu aarun akàn colorectal) ati awọn iyipada KRAS ti o wa ni ọgọrun 100 ninu awọn laini ẹri ti bamu ti o ṣe alabapin DNA. Pẹlupẹlu, o ṣee ṣe pe ni ojo iwaju, DNA ti o n pin ni a le lo lati ṣayẹwo awọn ọran ti o wa tẹlẹ.
Ṣiṣeto DNA tun le ṣee lo lati ṣe atẹle esi si itọju ailera. Nitoripe onkawe DNA n ṣafọri aworan ti o dara julọ nipa isinmi ti awọn egbò, yi DNA le ni DNA idanimọ, eyi ti o le ṣee lo dipo DNA ti a ṣe ayẹwo ti o ni lati ara ti ara wọn.
Nisisiyi, jẹ ki a wo awọn diẹ ninu awọn apejuwe ti omi biopsy.
Guardant360
Ilera abojuto ni idagbasoke igbeyewo ti o nlo igbimọ-iran-iran-iran si profaili ti o n pin DNA fun awọn iyipada ati awọn atunṣe kọnosomalisi fun awọn jiini ti o ni ibatan ti awọn ara-ara iyaarun. Ile-iṣọ Alabojuto gbejade iroyin kan nipa iroyin nipa lilo omi-biopsy inu omi ni oncology. Iwadi na lo awọn ayẹwo ẹjẹ lati awọn alaisan 15,000 pẹlu awọn oriṣiriṣi awọn ara koriko 50.
Fun ọpọlọpọ apakan, awọn esi lati idanwo-omi biopsy jẹ deedee pẹlu awọn iyipada ti o ṣe atunṣe ti o wa ni ilera biopsies.
Ni ibamu si NIH:
Guardant360 ṣe afihan awọn iyipada nla ti o pọju ni awọn jiini ti o ni awọn iṣan akàn bi EGFR, BRAF, KRAS , ati PIK3CA ni awọn aaye ti o fẹrẹẹtọ si ohun ti a ti ṣafihan tẹlẹ ninu awọn ayẹwo biopsy tumo, ti o ṣe afihan si 94% si 99%.
Pẹlupẹlu, ni ibamu si awọn NIH awọn oluwadi royin nkan wọnyi:
Ninu abala keji ti iwadi naa, awọn oluwadi naa ṣe ayẹwo awọn alaisan 400 ti o pọju-ọpọlọpọ ninu wọn ni o ni ẹdọfóró tabi akàn ti o ni iṣelọpọ-ti o ni awọn ẹjẹ ctDNA ati awọn ẹya ara DNA ti o wa ni wiwa ti o wa ti o si ṣe afiwe awọn ilana ti awọn iyipada gomomi. Iwọnye deede ti omi biopsy ni ibamu pẹlu awọn esi lati awọn itupalẹ biopsy tumọ ni 87%. Iyeye naa pọ si 98% nigbati a ti gba ẹjẹ ati awọn ayẹwo tumo laarin osu mefa ti ara wọn.
Guardant360 jẹ otitọ paapaa tilẹ awọn ipele ti pin DNA ninu ẹjẹ jẹ kekere. Igbagbogbo, pinpin DNA tumo nikan ni o jẹ 0.4 ogorun ti DNA ninu ẹjẹ.
Iwoye, lilo biopsy omi, awọn oluwadi Oluṣọ le ṣe idanimọ awọn aami ti o tumo ti o le ṣe itọju itọju nipasẹ awọn oṣegun ni 67 ogorun awọn alaisan. Awọn alaisan wọnyi yẹ fun awọn itọju ti FDA ati awọn itọju iwadii.
CTDNA ati Ẹdọfóró Akàn
Ni ọdun 2016, FDA fọwọsi idanwo EGFR igbasilẹ ti a fi lo fun wiwa ti awọn iyipada EGFR ni DNA ti o n pin ti awọn alaisan ti o ni arun kansa eefin. Igbeyewo yi jẹ akọkọ biopsy ti omi-FDA ti a fọwọsi ati pe awọn alaisan ti o le jẹ awọn oludije fun itọju pẹlu awọn itọju apọju pẹlu lilo erlotinib (Tarceva), afatinib (Gilotrif), ati gefitinib (Iressa) bi itọju akọkọ, ati osimeritinib (Tagrisso) itọju ila keji. Awọn itọju apọju ti a fokansi yii koju awọn sẹẹli akàn pẹlu awọn iyipada EGFR pato.
Ni pataki, nitori ti nọmba ti o ga julọ ti awọn esi buburu, FDA ṣe iṣeduro pe a gbọdọ gba ayẹwo biopsy kan ti o wa pẹlu alaisan ti o ni biopsy ti ko lagbara.
ctDNA ati akàn afọju
Nọmba ti awọn eniyan ti o ni arun ẹdọ pọ ti pọ ni awọn ọdun 20 sẹhin. Lọwọlọwọ, akàn ẹdọfa jẹ aṣiwaju asiwaju keji ti iku iku ni agbaye. Ko si awọn oludena ti o dara to wa lati wa ati itupalẹ ẹdọ, tabi hepatocellular (HCC), akàn. Ṣiṣeto DNA le jẹ olutọju ti o dara fun iṣan ẹdọ.
Wo atẹle yii lati Lagbaa ati awọn alakọwe-iwe nipa agbara ti lilo DNA pinpin lati ṣe ayẹwo iwosan ẹdọ:
Hypermethylation ti RASSF1A, p15, ati p16 ni a ti daba bi awọn irinṣẹ aisan iwadii ti o wa ni iwadii ti o yẹyẹ pẹlu awọn alaisan 50 HCC. Ibuwọlu ti awọn ẹda methylated mẹrin mẹrin ti aberrantly (APC, GSTP1, RASSF1A, ati SFRP1) tun ni idanwo fun ayẹwo deedee, lakoko ti a ti royin methylation ti RASSF1A gege bi alamọtọ prognostic. Awọn atẹle iwadi ti a ṣe ayẹwo ctDNA ni awọn alaisan HCC ti nlo awọn imọ-ẹrọ ti o jinlẹ ... Awọn ohun ti o ni ifarahan, awọn nọmba ẹda DNA aberrant ti a ri ni awọn opa HBV meji lai itan ti tẹlẹ ti HCC ni akoko igbasilẹ ẹjẹ, ṣugbọn ti o ni idagbasoke HCC ni atẹle. Wiwa wiwa ṣi ilẹkun lati ṣe agbeyewo daadaa nọmba iyatọ ni ctDNA gegebi ọpa iboju fun wiwa HCC ni kutukutu.
A Ọrọ Lati
Liquid biopsies jẹ ọna titun ti o ni itarasi si okunfa-ara-gii. Lọwọlọwọ, diẹ ninu awọn biopsies ti omi, eyiti o pese irokeke ti o wa ni kikun molikula, wa fun awọn onisegun lati ṣe iranlowo alaye ti a ti gba lati inu biopsy ọja. Awọn omi-ẹmi omi-omi kan tun wa ti o le ṣee lo ni ipò ti o ti wa ni biopsy-nigbati awọn biopsies ti wa ni ko si.
O ṣe pataki lati ranti pe ọpọlọpọ awọn idanwo biopsy ti omi lọwọlọwọ nlọ lọwọlọwọ ati pe a nilo lati ṣe iwadi diẹ sii si ara ti o le wulo ti iṣeduro yii.
> Awọn orisun:
> Igbeyewo ẹjẹ fun Awọn ayipada Jiini ni Awọn Tumo Fihan Nipasọ bi Idakeji si Ẹjẹ Tumọ. NIH.
> Heitzer E, Ulz P, Geigl JB. Ṣiṣeto DNA Tumor bi Ẹjẹ Alailẹgbẹ Liquid fun Akàn. Chemistry Clinical. 2015; 61: 112-123. doi: 10.1373 / clinchem.2014.222679
> Lagbaa J, Villanueva A. Liquid biopsy ni ẹdọ akàn. Isegun Awari. 2015; 19 (105): 263-73.
> Bioquid Liquid: Lilo DNA ni Ẹjẹ lati Ṣawari, Tọpinpin, ati Itọju akàn. NIH.
> Umetani N, et al. Nọmba ti o tobi julo ti DNA ti o n pin ninu omi ara ju ni pilasima kii ṣe eyiti o fa ti DNA ti o ni idoti ti o ni idoti nigba iyatọ. Ann NY Acad Sci. 2006; 1075: 299-307.
> Wellstein A. Gbogbogbo Agbekale ni Pharmacotherapy ti akàn. Ni: Brunton LL, Hilal-Dandan R, Knollmann BC. eds. Goodman & Gilman's: The Pharmacological Basis of Therapeutics, 13e New York, NY: McGraw-Hill.