افزایش حجم: «عوامل پرایمینگ» ممکن است بیوپسی مایع سرطانی را بهبود بخشد

بیوپسی مایع سرطان

آزمایش‌هایی که می‌توانند نشانه‌های سرطان یا تغییرات ژنتیکی مرتبط با سرطان را در نمونه خون شناسایی کنند، که به آن بیوپسی مایع می‌گویند، هیجان زیادی ایجاد کرده است.

برخی از این آزمایش‌ها در حال حاضر در مراقبت از سرطان ادغام شده‌اند و برخی دیگر به عنوان راهی برای غربالگری افراد برای بسیاری از انواع سرطان مورد مطالعه قرار می‌گیرند.

این آزمایشات پیشرفت بزرگی در زمینه تشخیص سرطان در مراحل اولیه یا عود مجدد قبل از متاستاز یا افزایش سایز تومور می باشد که میتواند درمان سرطان را بسیار ساده تر نماید.

نقص تشخیصی بیوپسی مایع

اما نمونه‌برداری‌های مایع هنوز به‌عنوان فناوری پیشرفت‌کننده‌ای که بسیاری معتقدند می‌توانند ظاهر شوند، تا حد زیادی به این دلیل که همیشه سرطان را به‌طور قابل اعتمادی تشخیص نمی‌دهند، ظاهر نشده‌اند.

دلیل بزرگی که این آزمایش‌ها در تشخیص سرطان با شکست مواجه می‌شوند این است که مواد بیولوژیکی کافی در خون وجود ندارد که بسیاری از این آزمایش‌ها برای یافتن آن طراحی شده‌اند:

تکه‌های کوچک DNA که از تومورها فرار کرده‌اند، که به عنوان DNA تومور در گردش یا ctDNA شناخته می‌شود.

اکنون، محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) و موسسه Broad معتقدند که ممکن است راهی برای غلبه بر این مشکل پیدا کرده باشند.

محققان مواد اولیه، یک لیپوزوم و یک آنتی بادی را توسعه داده‌اند که می‌تواند سطح ctDNA را در جریان خون افزایش دهد، با هدف بهبود حساسیت بیوپسی‌های مایع سرطانی.

دست آورد جدید

آنها با استفاده از دو تکنیک مختلف توانستند به طور قابل توجهی و به طور موقت میزان ctDNA را در خون موش های مبتلا به تومور افزایش دهند. بر اساس یافته های منتشر شده در 18 ژانویه در Science، با ctDNA بیشتر در خون گیری های جمع آوری شده، بیوپسی مایع می تواند سرطان را بهتر تشخیص دهد.

ماریا آرسیلا، M.D.، که آزمایشگاه آسیب شناسی مولکولی تشخیصی در مرکز سرطان Memorial Sloan Kettering را اداره می کند، که در این مطالعه شرکت نداشت، گفت: «این مطالعه از این نظر بسیار هیجان‌انگیز است که به یکی از مسائل اصلی بیوپسی مایع می‌پردازد». او هشدار داد: «این داده‌های بسیار اولیه است، اما پتانسیل این رویکردها برای بهبود توانایی بیوپسی‌های مایع برای تشخیص سرطان «بسیار دلگرم‌کننده است».

دکتر لاو گفت که آزمایش‌های بالینی مورد نیاز است، «برای درک اینکه آیا این تأثیر می‌تواند برای بیمارانی که از این تشخیص‌ها استفاده می‌کنند مفید باشد و بی‌خطر است یا خیر».

بیوپسی های مایع پیاپی در مقایسه با بیوپسی بافتی و روش های مرسوم امکان پیش بینی پاسخ را با سرعت بیشتری در بیماران مبتلا به بیماری متاستاتیک تحت شیمی درمانی فراهم می کند.
ctDNA همچنین ممکن است در نظارت بر مکانیسم‌های مقاومت اکتسابی و در نتیجه تغییر استراتژی درمان مفید باشد. محققان دریافتند که کاهش ctDNA سه هفته پس از درمان با پاسخ درمانی مرتبط است و در مقایسه با روش های سنجش دیگر از دقت بالاتر و زمان کوتاه تری برای دریافت جواب آزمایش برخوردار است.

چالش یافتن ctDNA

بیوپسی تومور سنتی نیاز به جراحی یا سایر روش‌های تهاجمی دارد.

و گاهی اوقات، بسته به محل تومور یا میزان بیماری فرد، بیوپسی امکان پذیر نیست.

بیوپسی مایع دقت بیشتری نسبت به بیوپسی تومور نشان نداده است.

با این حال، از نظر تئوری، آنها ممکن است بتوانند بسیاری از اطلاعات مورد نیاز در مورد سرطان فرد را از طریق یک خونگیری ارائه دهند.

و گرفتن نمونه خون ایمن، ارزان و آسان برای تکرار است.

با این حال، در حال حاضر، بیوپسی مایع تنها برای کمک به درمان تعدادی از سرطان‌ها استفاده می‌شود، عمدتاً برای کمک به انکولوژیست‌ها در تعیین اینکه آیا بیمار کاندیدای درمان هدفمند خاص است یا خیر.

حذف ctDNA توسط سیستم ایمنی بدن

1. حذف از طریق ماکروفاژهای سلول های کبدی
2. حذف از طریق آنزیمی به نام DNase که در جریان خون به ctDNA متصل شده و آن را حذف میکند

 راه حل

دانشمندان برای اجرای طرح خود، آنها دو درمان مختلف را توسعه دادند که آنها را عوامل آغازگر نامیدند – یکی برای تداخل با ماکروفاژها و دیگری با DNaseها.

برای ماکروفاژها، عوامل آغازگر، ذرات نانوفناوری پوشیده از چربی به نام لیپوزوم‌ها بودند که تقریباً به اندازه DNA بدون سلول بودند و از تحقیقات دیگر می‌دانستند که به کبد می‌روند.

با پر کردن گردش خون با این نانوذرات، تیم امیدوار بود که ماکروفاژها در کبد آنقدر مشغول حذف این طعمه‌ها باشند که DNA بدون سلول زیادی را از دست بدهند.

برای DNaseها، آنها تصمیم گرفتند آنتی بادی را مهندسی کنند که به ctDNA به گونه ای متصل شود که پوششی از زره برای دفع حملات DNase ایجاد کند.

دوز هر یک از این داروها را به گیرنده تزریق کنید، یک یا دو ساعت بعد آن را با خون گیری دنبال کنید و آنها امیدوار بودند که انبار کاه حاوی سوزن های بسیار بیشتری برای بیوپسی مایع باشد

افزایش شدید ctDNA پس از پرایمینگ لیپوزوم یا آنتی بادی

محققان با آزمایش نسخه‌های مختلف هر دو نوع عامل آغازگر در آزمایش‌های آزمایشگاهی شروع کردند.

این آزمایش به آنها اجازه داد تا آنها را اصلاح کنند و بهترین گزینه ها را به سمت آزمایش حیوانی پیش ببرند.

آنها گزارش دادند که هم در موش‌های سالم و هم در موش‌های مبتلا به تومور، یک تزریق لیپوزوم یا آنتی‌بادی‌های محافظ باعث ایجاد لکه‌های بزرگی در DNA بدون سلول در خون می‌شود.

به عنوان مثال، در موش هایی که تومور در سرتاسر بدنشان وجود داشت، پس از دادن عامل پرایمینگ لیپوزوم، تقریباً 60 برابر ctDNA جذب شده افزایش یافت.

و با ctDNA بیشتر ضبط شده، پیشرفت های قابل توجهی در توانایی بیوپسی مایع برای تشخیص سرطان، که به عنوان حساسیت آن شناخته می شود، به وجود آمد.

این بهبود در موش هایی با کمترین میزان سرطان بیشتر بود.

برای مثال، در یک مجموعه از آزمایش‌ها روی موش‌هایی با چنین «بار تومور کم»، بیوپسی مایع نتوانست هیچ ctDNA در خون موش‌هایی را که عامل اولیه به آنها داده نشده بود، شناسایی کند.

اما هنگامی که به همان موش ها لیپوزوم داده شد، بیوپسی مایع ctDNA را در سه چهارم موش ها یافت.

آن‌ها دریافتند همانطور که انتظار می‌رفت، سطوح ctDNA به زودی به جایی که قبل از دادن عوامل آغازگر بود، بازگشت.

و هیچ مدرکی مبنی بر اینکه عامل آغازگر باعث ایجاد عوارض جانبی یا سایر مشکلات غیرمنتظره در موش ها شود وجود نداشت.

حرکت عوامل آغازگر ctDNA به جلو

دکتر پاتریوتیس گفت که هر دو عامل پرایمینگ پتانسیلی برای بهبود عملکرد بیوپسی مایع دارند.

او گفت که این تکنیک‌ها «بسیار منظم، بسیار هوشمندانه هستند». و توانایی این عوامل برای افزایش حجم ctDNA و افزایش تشخیص سرطان در آزمایشات موش “پیشرفت های قابل توجهی” است.