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 پیشرفته ای که بتوان به طور کامل به آن اعتماد نمود، دیده نمی شود. 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.

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. همچنین 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، 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 می شود، یک یا دو ساعت بعد آن را با خون گیری دنبال می کنند و آنها امیدوار هستند 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 دریافتند همانطور که انتظار می‌رفت، سطوح ctDNA برای تست سرطان قابل قبول بود، 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 بسیار قابل توجه است.