Рідинна біопсія
24 вересня відзначається всесвітній день дослідження раку. З року в рік онкологічні захворювання безперервно посідають друге місце в структурі смертності населення усього світу й з року в рік медична та наукова спільноти докладають максимальних зусиль, аби дана група захворювань займала менш низькі позиції в цьому списку, що можливо завдяки впливу на дві основні ланки - раннє виявлення захворювання та ефективність методів його лікування. Звичайно найкращих результатів можна досягти завдяки одночасному впливу на кожну з цих ланок, однак, якщо з кожним роком підходи до лікування раку постійно вдосконалюються та докорінно змінюються, відносно його раннього виявлення спостерігається менш позитивна динаміка. Дотепер доцільність скринінгових досліджень підтверджено лише для раку молочної залози, раку простати, раку шийки матки, колоректального раку та раку легень (для осіб високої групи ризику).
Метод рідинної біопсії полягає у виявленні пухлинного матеріалу в біологічних рідинах (головним чином в периферичній крові). В залежності від сполуки, яка досліджується, виділяють РБ на виявлення незв’язаної циркулюючої ДНК (нцДНК), РБ на виявлення циркулюючих злоякісних клітин або РБ на виявлення екзосом та інших позаклітинних везикул пухлинного походження. В цілому це не новий метод, але досі для практичного застосування в якості скринінгового дослідження схвалено лише один метод РБ на виявлення епігенетичних змін нцДНК при колоректальному раку, в усіх інших схвалених для використання випадках використання РБ можливе лише як додатковий метод діагностики у пацієнтів вже з виявленим раком (як прогностичний тест або при прийнятті рішення щодо призначення таргетних препаратів)1.
У 2016 році було розпочато обсерваційне дослідження по створенню Атласу незв’язаного циркулюючого геному (The Circulating Cell-free Genome Atlas Study (CCGA)). Дизайн дослідження передбачав проспективний збір біологічних зразків (периферична кров та тканина пухлини, якщо остання буде доступною) пацієнтів з діагностованим онкологічним захворюванням, а також збір біологічних зразків (периферична кров) у здорових осіб2. Через рік було розпочато ще одне проспективне обсерваційне дослідження метою якого був збір біологічних зразків (периферична кров) у жінок, яким регулярно виконується мамографія згідно з їхніми критеріями для скринінгу РМЗ, для оцінки клінічних характеристик РБ на основі нцДНК в якості скринінгового дослідження декількох видів раку, включно з РМЗ, в цій когорті пацієнток(STRIVE)3.
Після першого піддосліду (sub-study) CCGA дослідження було встановлено, що повногеномне секвенування з попередньою обробкою бісульфітом (whole- genome bisulfite sequencing (WGBS)) володіє вищою специфічністю та дозволяє виявити більшу кількість різних видів раку, в порівнянні з повногеномним секвенуванням (whole- genome sequencing (WGS)), вибірковим секвенуванням варіацій числа копій (copy-number variants (CNVs))або однонуклеотидних варіантів (single-nucleotide variants (SNVs))4.
WBGS дозволяє виявити профіль метилювання ДНК (що відбувається на ранніх етапах канцерогенезу) й у 2020 році на цю тему було опубліковано результати другого піддосліду (проспективне, мультицентрове, подвійно-засліплене дослідження типу «випадок-контроль») на основі даних зібраних в дослідженнях CCGA та STRIVE, які було поділено на тренувальну групу та групу для підтвердження результатів (контрольна група). Метою цього дослідження було встановити основні ділянки метилювання генів, розробити систему їх класифікації та попередньо встановити специфічність та чутливість РБ за допомогою WBGS щодо раннього виявлення 50 видів злоякісних пухлин.
В контрольній групі специфічність методу для всіх видів раку становила 99,3% [95% СІ: 98,3-99,8%], частота хибнопозитивних результатів – 0,7%. Чутливість для І-ІІІ стадій 12 найбільш розповсюджених типів раку становила 67.3% [CI: 60.7%-73.3%], для І-ІІІ стадій усіх типів раку - 43.9% [CI: 39.4%-48.5%]. Відносно типів раку найвищі показники чутливості були для раку підшлункової залози, лімфом та пухлин голови та шиї, найнижчі – для раку молочної залози, нирки та простати. Зокрема для раку підшлункової залози чутливість становила 63% для І стадії, 83% для ІІ стадії та 75% для ІІІ, для раку молочної залози – менше 10%, 50% та 100%, відповідно. Встановити тканину походження нцДНК було можливо в 93% усіх зразків4.
В 2021 році було опубліковані результати третього піддосліду на основі даних дослідження CCGA, метою якого було оцінити клінічну придатність WBGS нцДНК, виявленої за допомогою РБ. Також дизайн дослідження передбачає спостереження за учасниками (з встановленим діагнозом та здорові особи) впродовж наступних 5 років. Усі дані було включено в одну когорту для якої специфічність методу для всіх видів раку становила 99,5% [95% СІ: 99,0-99,8%]. Чутливість для І-ІІІ стадій 12 найбільш розповсюджених типів раку становила 67,6% [CI: 64,4%-70,6%], для І-ІІІ стадій усіх типів раку - 40.7% [CI: 38,7%-42,9%]. Встановити тканину походження нцДНК було можливо в 88,% усіх зразків.
В залежності від стадії та нозології найвищі показники чутливості були для гепатоцелюлярної карциноми (при І стадії – 100%, при ІІ стадії – 70%, при ІІІ стадії – 100%), для пухлин голови та шиї (при І стадії – 63,2%, при ІІ стадії – 82,4%, при ІІІ стадії – 84,2%), для онкогематологічних захворювань (при І стадії – 64,7%, при ІІ стадії – 87,5%, при ІІІ стадії – 64,3%) та для раку підшлункової залози (при І стадії – 61,9%, при ІІ стадії – 60%, при ІІІ стадії – 85,7%). Суттєва різниця між чутливістю тесту в залежності від стадії була для раку легень (при І стадії – 21,9%, при ІІ стадії – 79,5%, при ІІІ стадії – 90,7%) та для раку стравоходу (при І стадії – 12,5%, при ІІ стадії – 64,7%, при ІІІ стадії – 94,1%). Чутливість для раку молочної залози та раку простати залишалась низькою і становила 30,5% та 11,2%, відповідно, для всіх стадій5.
1. Yu W, Hurley J, Roberts D, et al. Exosome-based liquid biopsies in cancer: opportunities and challenges. Ann Oncol. 2021;32(4):466-477. doi:10.1016/j.annonc.2021.01.074
2. The Circulating Cell-free Genome Atlas Study - Full Text View - ClinicalTrials.gov. Accessed September 21, 2021. https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02889978
3. The STRIVE Study: Development of a Blood Test for Early Detection of Multiple Cancer Types - Full Text View - ClinicalTrials.gov. Accessed September 21, 2021. https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03085888
4. Liu MC, Oxnard GR, Klein EA, et al. Sensitive and specific multi-cancer detection and localization using methylation signatures in cell-free DNA. Ann Oncol. 2020;31(6):745-759. doi:10.1016/j.annonc.2020.02.011
5. Klein EA, Richards D, Cohn A, et al. Clinical validation of a targeted methylation-based multi-cancer early detection test using an independent validation set. Ann Oncol. 2021;32(9):1167-1177. doi:10.1016/j.annonc.2021.05.806
