Cikkünkben röviden bemutatjuk a folyadékbiopsziát, annak módszertanát és eszköztárát. Megbeszéljük a folyadékbiopszia fő alkalmazási területeit, kiemelten tárgyaljuk a prenatális (magzati) tesztelésben és a tumordiagnosztikában elfoglalt jelenlegi, illetve esetleges későbbi alkalmazási lehetőségeit.

 

 

In our paper we introduce liquid biopsy, its methodology and the equipment needed. We describe the main applications of liquid biopsy, in particular, we discuss prenatal (fetal) tests and its current and possible application options in tumour diagnostics.

 

 

 

 

 

 

A tumorok genetikai hátterű betegségek, a jelenlegi ismereteink szerint a daganatos megbetegedéseket a genomot érintő speciális, a tumorkialakulásban szerepet játszó eltérések (mutációk) okozzák. Ezen genetikai eltéréseket, köszönhetően a molekuláris genetika területén az elmúlt időszakban tapasztalható jelentős fejlődésnek, egyre kiterjedtebben ismerjük, ezen tudást az orvostudomány a napi klinikai gyakorlatban is felhasználja.

 

 

Érdekes módon, a vérkeringésben leírt tumor-DNS leírása néhány évvel megelőzte a szakirodalomban a keringő DNS-ek várandósság alatti szűréssel kapcsolatos felhasználását (Stroun et al., 1989; Lo, 1997). Ennek ellenére mégis a különböző, elsősorban a 13-as, 18-as és 21-es kromoszómák számbeli eltéréseinek szűrésére használt, a várandós véréből elvégezhető, ún. nem invazív prenatális tesztek (NIPT) voltak az elsők, amelyek megbízható, nagy specificitású és szenzitivitású tesztekké váltak. Elmondhatjuk, hogy NIPT-teszteket napjainkban a terhességek egyre növekvő arányában használnak fel rutinszerűen. Ezzel szemben a tumoros páciensek számára tervezett folyadékbiopszia eljárások fejlesztése eleinte komoly akadályokba ütközött. Nézzük, ez miért lehetett így!

 

 

A tumor egy komplex patológiás állapot, amelynek több mint száz különböző formáját ismerjük, mindegyikhez változatos kockázatokkal és epidemiológiai adatokkal. Tumoros elfajulás kialakulhat gyakorlatilag a szervezet bármely sejt- vagy szövettípusából. Viszonylag féktelen sejtosztódás jellemzi, amely során az osztódó tumorsejtek be tudnak hatolni a környező szövetekbe, és emellett távoli áttéteket is képezhetnek. Ami egyértelműen megkülönbözteti a tumorsejtet az egészséges sejtektől, az a genomjában létrejövő elváltozások, genetikai mutációk. Ezek az elváltozások többfélék lehetnek, úgy mint egypontos nukleotid variációk (SNV) az adott génen belül vagy a szabályzó régióiban, kromoszóma szerkezetbeli változások, DNS-metiláció-változások és kópiaszám-változások (CVN). Ezeket a sokféle genetikai eltéréseket nagy nemzetközi adatbázisok rendszerezik – mint például az International Cancer Genome Consortium (ICGC) és a The Genomic Atlas of Cancer (TCGA) – azért, hogy a különböző rákok hátterét, kialakulását, rizikófaktorait vagy kezelését minél jobban megismerhessük. Az újgenerációs szekvenálási (NGS) módszerek megjelenésével, amelyek lehetővé tették nagymennyiségű genetikai információ párhuzamos kinyerését a különböző tumormintákból, lehetővé vált a legkülönbözőbb tumorok mintáinak karakterizálása. Így leírhattuk az egyes tumorokban gyakrabban (esetenként kizárólagosan) előforduló mutációkat, lehetővé téve nemcsak az adott tumorok diagnózisát, hanem a célzott daganatterápiát is. Ez utóbbinál, tehát a célzott vagy más néven személyre szabott tumorterápia esetében, minden egyes tumort az adott tumorban előforduló genetikai mutáció (mintázat) alapján kezelünk, így előfordulhat, hogy morfológiailag két azonos vastagbéltumort eltérően kell kezelnünk, mivel az elváltozások mögött eltérő DNS-mutációk, így eltérő biológiai mechanizmusok állhatnak.

 

 

A már említett, kiragadott példák mellett sok esetben olyan helyen levő tumorok vizsgálata is lehetővé válik folyadékbiopsziával, amely tumorokból az elhelyezkedésükből kifolyólag nehéz szövettani mintához jutni (mint például az agyban lévő daganat vagy hasnyálmigyrák esetében). A sebészi minták továbbra is kiemelten fontosak lesznek a tumodiagnosztikában vagy a kezelés irányának és módjának eldöntésében, azonban beláthatjuk, hogy a sebészi mintáknak vannak limitációik is. Felismertük, hogy a tumorok nem statikusak, hanem dinamikusan változó genetikai képet mutató patológiás szövetek, amelyek egy adott pillanatbani vizsgálata eltérő képet mutat egy korábbi vagy későbbi időhöz képest (ezt nevezzük tumorevolúciónak). A tumorok genetikai mintázata időről időre változik spontán módon is, illetve például adott célzott daganatterápiára válaszul is. Ezeknek a változásoknak a követésére kimondottan alkalmas a folyadékbiopszia, mivel nem egy historikus adatot nyújt (például egy sebészileg eltávolított vagy szövetmintavétel során kivett tumordarabból), hanem további invazív mintavétel nélkül is mindig az adott pillanatban a keringésbe kerülő tumor-DNS-ek vizsgálatát teszi lehetővé.

 

 

Írásunk elején megemlítettük, hogy a vérben vagy egyéb testfolyadékokban különböző fajtájú tumor-biomarkereknek is alkalmas vegyületek vagy formációk vannak. Ilyenek például maguk a keringő tumorsejtek, amelyek szintén megjelennek a vérben. Kimutatták, hogy alacsony számú, 1–10 darab tumorsejt található 1 ml vérben különféle, már áttéteket képzett tumorok esetében. De ilyen markerek lehetnek különböző kisebb sejtdarabok, mint az exoszómák, a kis gömb alakú vezikulák, amelyeknek különféle DNS-, RNS- vagy fehérjetartalma lehet specifikus az adott betegségre. Napjainkban jelentős és eredményes erőfeszítések történnek az exoszómák klinikai diagnosztikába való beemelésére. Nem mehetünk el a különféle RNS- (elsősorban miRNS) molekulák biomarkerként történő alkalmazása vagy a tumorból kiszabaduló, mutációt hordozó mitokondriális DNS felhasználása mellett sem, ám jelenleg úgy tűnik, hogy a legsűrűbben felhasznált vagy leginkább a rutinszerű napi felhasználást elérő, vérben keringő biomarker a keringő DNS.

 

 

Mielőtt magukra a laboratóriumi diagnosztikai eljárásokra térnénk, meg kell említeni, hogy a folyadékbiopsziára történő mintavételezés meglehetősen speciális mintavételi eljárás. Mivel a vérben szabadon keringő DNS-eket szeretnénk kimutatni, meg kell akadályozni, hogy a mintavétel során az érintetlen sejtek – jellemzően fehérvérsejtek – „kipukkadjanak”, így belekerüljön a plazmába a saját DNS-ük, elfedve az eredetileg ott levő szabad-DNS-mintázatot. A piacon még alig néhány gyártótól érhetőek el, és meglehetősen drágán olyan speciális vérvételi csövek, amelyekben ez a folyamat minimalizálható az alatt az idő alatt, ameddig a minta eljut a meghatározásig. Ügyelni kell a megfelelő és óvatos mintavételre is, illetve magának a már levett vérmintának a szállítására a sejtek összetöredeződésének minimalizálása érdekében.

 

 

 

A folyadékbiopszia folyamatosan bővülő elérhetővé válása várhatóan jelentős mértékben kiegészítheti, megváltoztathatja a jelenlegi tumordiagnosztikai és kezelési stratégiákat, a sebészi mintavételezés alternatívájaként. A folyadékbiopsziá­val közel valós idejű tumorgenetikai információhoz juthatunk, amelynek segítségével megvalósítható a korai észlelés és pontosabbá tehető a betegség prognózisa. A terápiára való reagálás felmérése és az esetleges rezisztencia kialakulása is gyorsabban és kevésbé invazívan válhat vizsgálhatóvá. További vizsgálatokra van szükség, hogy megfelelően alátámasztott tudományos és klinikai adatok birtokában mielőbb széleskörűen bevezethessük ezt a forradalmian új módszert a napi klinikumba.