Помимо ЦОК (Циркулирующих опухолевых клеток) собственно, существует явление , именуемое «Циркулирующее ДНК клетки — ЦОК ДНК», а так же miRNA (микро РНК).
Решили тему «добить». В виде некоего ознакомительного поста.
I Циркулирующее ДНК клетки
Для онкологов интерес представляет ЦОК-ДНК онкоклеток (в нашем случае меланомных).
Все клетки, как здоровые, так и злокачественные «выделяют» (можно перевести как вбрасывают) ДНК в систему циркуляции крови. Это ДНК названо некодируемым (оно чистое от клеток, безклеточное ДНК , т.е. туда в принципе можно копировать (записать) генетическую дату (фрагмент даты). Часто при онкологии, почечной или сердечной недостаточности (особенно в острой фазе — инфаркт миокарда) уровень концентрации такой ДНК выше , чем у здоровых людей. Такое ДНК получило название cfDNA (cell free circulating DNA). Чтобы различать при написании здоровое ДНК от онко ДНК такого рода, последнее названо ctDNA (cell free circulating tumor DNA). Т.е. циркулирующим опухолевым ДНК (ЦОК-ДНК). Короче, онкобольные могут иметь в крови оба вида циркулирующих днк, как cfDNA, так и ctDNA.
Здоровое ДНК ничего не дает в плане предсказания течения заболевания и его наличия. А вот онко-днк может являться важным инструментов в работе онколога. Как попадает это днк из злокачественных клеток в кровь, до конца не выяснено. И на сегодня нет полной ясности с таким процессом. Вероятно оно попадает в кровь путём секреции из подходящих онкоклеток в свободную днк клетки. Или через клеточные везикулы, называемые экзосомами (exosomes) , которые выделяются клетками. Возможно это является результатом гибели онкоклеток в результате некроза или естественного обновления (apoptosis — в том числе и запрограммированная гибель клеток). Скорее всего все эти механизмы играют свою роль в процессе выделения ДНК.
Оказавшись в системе циркуляции, эти клетки продолжают существовать в нём ограниченное время (от получаса до двух часов). Большая часть (как здоровые так и онко) ДНК состоят из 200 базовых пар (bp) в длину. ЦОК-ДНК можно отличить от здоровых по наличию соматических мутаций в первых. Но в случае, если мы имеем дело с твёрдыми опухолями (т.е. не онкогематология) в крови содержится очень мало ЦОК ДНК (около 1% от общего числа свободного ДНК). Для онкозаболеваний крови этот параметр более удобен из за значительно более высокой концентрации ДНК.
Однако с течением болезни,особенно при её развитии уровень концентрации ДНК повышается. Поэтому и при меланоме возможен контроль развития болезни и контроль её возвратной формы путём использования жидкой биопсии (кровь) и выделения из полученного образца ctDNA of Melanoma — ЦОК-ДНК Меланомы. Этот метод считается более безопасным и менее травматичным для пациента. Тем более , не всегда, можно добраться до опухоли или мтс. После выделения из крови ЦОК ДНК производится анализ на общие ,часто встречающиеся мутации всё большего числа онкозаболеваний.
Таким образом ЦОК ДНК может использоваться как биомаркер , несущий в себе наличие таких мутаций, как BRAF, EGFR, KRAS, NRAS, PIK3CA, KIT(c-KIT), TP53, PDGFRA, ESR1 и других. Сегодня этот метод применяется в ведущих мц мира при лечении Лимфомы, Меланомы, Карцином легких, жкт и молочной железы, а также GIST онкологии (онкология стромальных клеток жкт и пищевода).
Исследования и ки показали,что ЦОК ДНК может быть использовано при анализе воздействия препаратов на злокачественные клетки, скорость реагирования на лечение, развитие резистентности к препаратам,возникновение возвратной формы болезни. Так же этот анализ можно применять при уточнении стадирования или минимального локального развития заболевания. В ДАЛЬНЕЙШЕМ, ПРИ РАЗРАБОТКЕ СТАНДАРТНЫХ ПРОЦЕДУР ИДЕНТИФИКАЦИИ СПЕЦИФИЧЕСКИХ МУТАЦИЙ (ВТОРИЧНЫХ В ОСНОВНОМ) можно будет применять анализ ЦОК ДНК для определения микросателлитной нестабильности опухоли, потерю гетерозиготности. Теоретически возможно будет в будущем применять этот фактор для обнаружения онкозаболевания на самом раннем этапе развития. Но последнее — не для меланомы в её базовом варианте.
Конечно при наличии меланомы без первичного очага, когда опухоль развивается не в кожном покрове , а в глубине организма ( или в лимфоузле — возвратная форма) возможно применение анализа ЦОК ДНК и для раннего обнаружения. В этом случае попадание ДНК в кровь произойдёт быстрее.
Основная сложность применения анализа ЦОК ДНК сегодня заключается в сложности выделения этой ДНК (из за малого объёма на единицу крови и короткого времени жизни). Т.е. у онколога должна быть под рукой лаборатория с сотрудниками, обученными процедуре выделения ДНК . Лаборатория должна иметь соответствующее оборудование и там можно не только выделять ДНК , но и производить сложный анализ на генном уровне. Это уже не просто иммуногистохимия. Не стану останавливаться на описании методик,только отмечу ,что основная методика сегодня это NGS (Next Generation Sequencing) — Генерация Следующего Поколения или Массивная Параллельная Генерация — dPCR/ddPCR (droplet or droplet digital PCR)/ Последние два метода требуют особенно сложного и дорого оборудования.Причем точность ещё желает лучшего…
Поэтому в первую очередь используют NGS базирующиеся системы тест панелей (или их набора) аналогичных , применяемым при исследовании образцов ткани опухоли или мтс.
Основной источник информации: «My Cancer Genome».
II miRNA (микро РНК)
Последней «частицей» нашего организма, которая находится под пристальным вниманием онкологов занимающихся научными изысканиями , является микро РНК.
Как известно РНК является интегральной частью ДНК. До этого мы уже говорили про циркулирующую онко клетку, её же ДНК, а теперь рассмотрим , что в борьбу с онкологией может внести изучение и применение перекодирования микро РНК или исправление ошибок в нём.
Уже существуют разработки препаратов, где применяется методология исправления ошибки в ДНК. Правда к меланоме это пока не относится. Теперь начали работать и с РНК. Как известно микро РНК (micro RNA or miRNA) это малые некодирующие молекулы длинной 18-25 нуклеотидов, которые играют важную роль в регулировании экспрессии генов. Взаимодействуя с ДНК клетки микроРНК играет в важную роль в подавлении экспрессии генов,а значит может влиять на степень возникновения или подавления злокачественного процесса в самом его начале.
Различают внутриклеточные и циркулирующие РНК. Не углубляясь в генетику, это собственно пациентам ничего не даёт, достаточно понимать, что наличие микро РНК, вернее его избыток или недостаток могут служить одной из отправных точек для развития онкологического заболевания, поскольку с помощью микро РНК регулируется матрица для образования многочисленных типов внутриклеточных белков , а также и белков, содержащихся в мембране клетки или на её поверхности.
Многочисленные эксперименты и исследования выявили связь микро РНК и предраковые состояние организма. Сейчас проходит клинические исследования методика по выявлению колоректального рака на ранней стадии на основе анализа микро РНК пациента (анализ крови). Исследования выявили , что концентрация высокого/низкого уровня определённых видов миРНК различна для здоровых/больных людей. И важно,что при определённых онкозаболеваниях проявляется концентрация миРНК из той или иной группы(открыто более 1800 типов миРНК). В настоящее время выявлены такие группы для РМЖ , ЖКТ и многих других. Это открыло новое направление для разработки методик определения-предсказания (прогноза-лечения , контроля/подбора методики) в области онкологии.
Что касается меланомы, то тоже ведётся работа в этом направлении. Надо сказать,что имеется некоторое запаздывание по сравнению с исследованиями в группе лимфомы, лейкемий, карцином и т.п. Это объясняется тем, что меланома , преимущественно поверхностно проявляющаяся (на ранней стадии) заболевание, которое достаточно просто диагностируется (во многих случаях) и которое при раннем удалении можно предупредить (меланома in situ, т.е. в зародыше, редко имеет продолжение.)
Однако мы имеем дело и с метастазирующей формой и с меланомой без первичного очага (источника) , где исследование миРНК пациента может подсказать онкологу, как действовать. Так , например, недавнее исследование выявило связь концентраций миРНК типа 205-5р, 145-5р, 203-5р и наличия локальных-региональных-удалённых мтс меланомы. Значительно более низкая концентрация 205-5р была обнаружена в мтс и при их наличии по сравнению с первичной опухолью меланомы. Концентрация 205-5р снижается при развитии процесса : локальный мтс — региональный мтс-удалённый мтс. Снижение экспрессии 145-5р и 203-5р отмечено при толстых меланомах (Бреслоу больше 1 мм , высокий уровень по Кларку и митотический индекс больше 2 на кв. мм).
Источник:»MiRNAs as Potential Prognostic Biomarkers for Metastasis in Thin and Thick Primary Cutaneous Melanoma». 2019 год.
Материал подготовлен Алексом.
********************************************
Скажу честно, для меня это все достаточно темный лес. Более того, я не вижу особой перспективы использования данных технологий в массовой диагностике (хотя-бы из-за дороговизны), и еще более-более того, мне видится тут просто огромный потенциал для мошенничества (в плане впендюривания пациентам разнообразных тестов).
Так что, как минимум на данном этапе, эти знания полезны больше для расширения нашего с вами кругозора.
Всё, не болейте!
Добавочка 🙂
К предыдущему посту, ссылка на который есть в начале этого материала.
Думаю, что скоро будут сие внедрять повсеместно. Качество, как и в случае с биопсией сторожевых лимфоузлов, особого значения не имеет. Тут главное быть в тренде 🙂
