Nieinwazyjna metoda wczesnego wykrywania raka trzustki oparta na analizie cfDNA
Nowotwory trzustki zazwyczaj przez długi czas nie wywołują objawów, dlatego często rozpoznawane są dopiero w zaawansowanym stadium, co znacząco obniża szanse na skuteczne leczenie. Naukowcy z Instytutu Fraunhofera opracowali jednak nowe, nieinwazyjne narzędzie diagnostyczne, które pozwala z wysoką precyzją wykryć tę agresywną chorobę na wczesnym etapie, poprawiając tym samym rokowanie terapeutyczne.
Rak trzustki, czyli gruczołowy rak trzustki (pankreaskarzinom), jest nowotworem złośliwym o bardzo wysokiej śmiertelności. Stanowi około 2–3% wszystkich nowotworów złośliwych, ale jego znaczenie kliniczne jest nieproporcjonalnie duże ze względu na szybki rozwój i tendencję do wczesnego tworzenia przerzutów. Diagnoza często następuje późno, głównie z powodu niespecyficznych objawów. W przeciwieństwie do raka piersi czy jelita grubego, nie istnieją obecnie standardowe badania przesiewowe dla raka trzustki.
Zespół naukowców z Instytutu Fraunhofera ds. Technik Powierzchni i Inżynierii Bioorganicznej (IGB), kierowany przez dr. Kaia Sohna, we współpracy z Uniwersyteckim Szpitalem w Erlangen oraz firmą Genedata, opracował innowacyjną metodę wczesnego wykrywania raka trzustki. Metoda opiera się na technologii sekwencjonowania nowej generacji (NGS), umożliwiającej równoczesną analizę milionów fragmentów DNA. Projekt otrzymał dofinansowanie z niemieckiego Ministerstwa Badań Naukowych, Technologii i Lotnictwa Kosmicznego.
Analiza wolnokrążącego DNA nowotworowego (ctDNA)
Nowatorska metoda diagnostyczna opiera się na analizie tzw. wolnokrążącego DNA nowotworowego (cell-free tumor DNA, cfDNA) we krwi pacjentów. Kluczową rolę odgrywa tutaj analiza różnic w metylacji DNA – biochemicznych modyfikacji występujących w określonych miejscach genomu. Zmienione wzorce metylacji umożliwiają odróżnienie DNA komórek nowotworowych od zdrowych.
Po pobraniu krwi z żyły obwodowej, osocze oddzielane jest od składników komórkowych przez odwirowanie. Następnie izoluje się wolnokrążące DNA z osocza i analizuje je pod kątem wzorców metylacji charakterystycznych dla nowotworów. Jak tłumaczy dr Sohn, nie jest potrzebna biopsja trzustki – wystarczy niewielka próbka krwi.
Różnicowanie nowotworów przewodu pokarmowego
W ramach badania pilotażowego, we współpracy z prof. Georgiem Weberem z Uniwersyteckiego Szpitala w Erlangen, analizowano próbki krwi pacjentów z rakiem trzustki w różnych stadiach choroby oraz pacjentów z przewlekłym zapaleniem trzustki (nienowotworowym). Wyniki pokazały, że nowa metoda pozwala nie tylko na odróżnienie zdrowych osób od pacjentów z nowotworem, ale również umożliwia rozróżnienie różnych typów nowotworów układu pokarmowego.
Wzorce metylacji analizowane w genomie izolowanego DNA odzwierciedlają różnice między komórkami nowotworowymi, komórkami układu odpornościowego, a także pozwalają ocenić stan fizjologiczny komórek. Co więcej, badanie umożliwia odróżnienie raka trzustki od zapalenia trzustki – dwóch chorób o bardzo podobnych objawach klinicznych, lecz wymagających całkowicie odmiennego leczenia.
W niektórych przypadkach zespół badaczy był w stanie wykryć nawet stany przedrakowe, klasyfikując je na podstawie specyficznych wzorców metylacji.
Kolejny krok: wieloośrodkowe badania kliniczne
W najbliższej przyszłości planowane są wieloośrodkowe badania kliniczne obejmujące próbki pacjentów z różnych placówek medycznych, co ma na celu dalszą walidację metody i wprowadzenie jej do rutynowej praktyki klinicznej.
Źródło: Fraunhofer-Gesellschaft
