Jelenleg nem létezik olyan teszt az orvosi gyakorlatban, amellyel kellően pontosan és egyénre szabottan is követni lehetne a tumorok kezelések utáni kiújulását. A Johns Hopkins Egyetem Kimmel Rákkutató Központjának munkatársai új tanulmányukban egy ilyen módszer kifejlesztésének lehetőségeit kutatták: hat rákbeteg teljes genetikai állományának átvizsgálásával azt próbálták meghatározni, hogy vannak-e a tumoroknak eddig nem vizsgált, de a vérből is kimutatható jellegzetességei.
Az eddigi genetikai vizsgálatok során általában a DNS azon változásait próbálták meg azonosítani, amelyek egyetlen bázist érintenek (ezeket a pontmutációkat rövidítve SNP-knek vagy "sznipeknek" nevezik, a Single Nucleotide Polymorphism szavakból). Az új vizsgálatban ezzel szemben a DNS olyan elváltozásait keresték, amikor az örökítőanyag hosszabb darabjai rendeződnek át a genetikai állományban: ezt úgy képzelhetjük el, mintha egy könyvben összekevernénk az eredetileg egymás után következő fejezeteket. Ilyen átrendeződések kizárólag a tumorsejtekben találhatóak meg, és nincsenek jelen az egészséges sejtek DNS-ében. Ez teszi lehetővé, hogy az elváltozásokat a tumorok jelenlétét kimutató biológiai jelzésként, vagyis biomarkerként alkalmazzák.
A tumorsejtekből és a vérből is kimutathatóak az elváltozások
Victor Velculescu és munkatársai hat daganatos betegnél vizsgálták át a tumoros, illetve az egészséges szövetek teljes genetikai állományát. A hat betegből négynél vastagbéldaganat, kettőnél pedig emlőrák volt jelen. A DNS-átrendeződések kimutatása érdekében először azonosították azokat a régiókat, ahol az örökítőanyag a normálisan várhatónál nagyobb, illetve kisebb mennyiségben volt jelen. Meghatározták a DNS azon részleteit is, ahol a különálló kromoszómák egyes darabjai egyesültek egymással. Ezeket a DNS-szakaszokat tovább elemezték, így kiderült, hogy a DNS mely részei rendeződtek át a megszokottól eltérő módokon. A tumoros szövetekben minimálisan négy, maximálisan pedig tizenöt olyan DNS-szakaszt azonosítottak, ahol átrendeződéseket lehetett megfigyelni. Az egyik vastagbélrákos betegnél ezen kívül megfigyelték, hogy a négyes kromoszóma egy darabja egyesült a nyolcas kromoszóma egy részletével.
A DNS-átrendeződések azonosítását követően a betegek véréből vett mintákban is megkeresték ugyanezeket az elváltozásokat. A vastagbéldaganatos páciensek vérmintái közül kettőben vizsgálták meg a DNS-t: a teszt ebben az esetben is elég érzékenynek bizonyult ahhoz, hogy észre lehessen venni az örökítőanyagban lezajlott átrendeződéseket - olvasható a Johns Hopkins Egyetem sajtóközleményében.
Az alig érzékelhető tumorokat is kimutatja a teszt
Az új módszer egyik előnye, hogy a DNS nagyobb átrendeződéseit sokkal könnyebb a vérből is kimutatni, mint az egyetlen bázist érintő pontmutációkat. Az átrendeződések ráadásul minden daganatos betegnél egyedi módon jelennek meg, emellett az adott tumorféleségre is egyedileg jellemzőek. A betegeknél ezáltal személyre szabottan is lehetségessé válik egy-egy daganat kiújulásának gyors felismerése. A módszer többek között olyankor lenne használható, amikor egy műtétet követően ki szeretnék deríteni, hogy maradtak-e még a beteg szervezetében daganatsejtek: így egy egyszerű vérvétellel és az azt követő genetikai vizsgálattal kiderülne, hogy a műtétet vagy más rákellenes beavatkozást követően nem újult-e ki a daganat.
Egy konkrét példa: annál a vastagbélrákos betegnél, ahol a négyes és a nyolcas kromoszómák egyesülését is megfigyelték, további vizsgálatokat is végeztek. A páciensnél sebészeti beavatkozással próbálták meg eltávolítani a tumort. A DNS-átrendeződések jelenlétét jelző vérteszt értékei ezt követően alacsonyabbak lettek (a daganat nagy részét sikeresen eltávolították). A biomarker-szint később azonban ismét megemelkedett: ez azt jelezte, hogy a beteg szervezetében a műtétet követően is maradtak tumoros sejtek. Ezután kemoterápiát és egy második sebészeti beavatkozást is elvégeztek, amelynek eredményeként ismét lecsökkent a biomarker-szint (vagyis kevesebb DNS-átrendeződés volt jelen). Bár a csökkenés jelentős volt, az értékek továbbra is a rák jelenlétére utaltak. Kiderült, hogy ez valóban így van: a beteg májában egy kisebb áttétes elváltozást lehetett kimutatni.
"Ahhoz, hogy a rákos sejtek osztódását ellenőrzés alatt tartsuk, tudnunk kell, hogy nem maradtak-e a vissza a beteg szervezetében tumoros sejtek. Ugyanígy azt is tudnunk kellene, hogy nem újult-e ki a tumor. A teljes genetikai állomány elemzését lehetővé tevő vizsgálatok közül vélhetően ez az első olyan, amelyet a klinikai gyakorlatban is jól lehetne használni az imént említett célokra" - mondta Velculescu.
A módszerrel jelenleg mindössze egy komolyabb probléma van: egyelőre túl magasak a költségei. A jövőben mindez várhatóan olcsóbbá válik majd, most azonban betegenként 5000 dollár volt elvégezni a vizsgálatokat. A hasonló célra felhasznált CT-vizsgálatok ára jelenleg 1500 dollár körül mozog mérésenként, de ezzel nem mutathatóak ki a mikroszkopikus méretű tumorok. Az új módszer ebben is pontosabb lenne: "Az új genetikai vizsgálattal már azelőtt felismerhetnénk a kiújuló daganatokat, hogy a CT-vizsgálat bármit kimutatna" - mondta Velculescu.
Forrás: Science Translational Medicine, EurekAlert
* * *
Már több ráktípusnál is ismert az összes mutáció
A sejtek örökítőanyagában, a DNS-ben bekövetkező mutációkról már régóta ismert, hogy felhalmozódásuk idővel a sejtek túlburjánzásához, vagyis daganatok kialakulásához vezethet. Ezek a mutációk egyaránt lehetnek pontmutációk (egyetlen bázis vagy bázispár megváltozása a DNS-ben), deléciók, vagyis egyes nukleotidok kiesése, illetve inszerciók, vagyis felesleges nukleotidok beépülése a DNS-be (az utóbbi két esetben több száz vagy ezer nukleotid is megváltozhat a genetikai állományban).
Nemrég egy melanómában és egy kissejtes tüdőrákban szenvedő beteg tumorsejtjeiben is sikerült a teljes genetikai állomány összes mutációjának azonosítása. A Cancer Genome Project keretein belül végzett vizsgálatban összesen 23 000 mutációt azonosítottak a tüdőrákos, és 33 000 mutációt a bőrrákos sejtvonalakban. Hasonló vizsgálatokat már korábban is végeztek a leukémia vagy az emlőrák esetében, de a mutációkat és az azokat kiváltó okokat ilyen részletességgel még sosem sikerült összevetni egymással. (Erről a korábbi kutatásról bővebben a Daganatok.hu cikkében olvashat: Két újabb ráktípusban azonosították a genetikai állományban fellelhető összes mutációt.)