نمونه‌برداری مایع و نشانگرهای زیستی در گردش

نمونه‌برداری مایع، نشانگرهای زیستی آزاد شده در خون و سایر مایعات بدن — که برجسته‌ترین آنها DNA آزاد سلولی و DNA توموری در گردش هستند — را تجزیه و تحلیل می‌کند تا اطلاعات مولکولی را بدون نمونه‌برداری مستقیم از بافت به دست آورد. این روش، ابزارهای تکثیر، توالی‌یابی و کمی‌سازی آسیب‌شناسی مولکولی را برای مقادیر ناچیز اسید نوکلئیک در گردش در پلاسما به کار می‌گیرد.

Definition

نمونه‌برداری مایع، تجزیه و تحلیل مواد مولکولی مشتق شده از تومور یا بیماری، به ویژه اسیدهای نوکلئیک آزاد سلولی در گردش است که از خون یا سایر مایعات بدن به جای نمونه بافت جامد گرفته می‌شود.

Scope

این موضوع شامل تجزیه و تحلیل DNA آزاد سلولی در گردش و DNA توموری در گردش، همراه با نشانگرهای زیستی مرتبط در گردش، و چالش تحلیلی تشخیص مولکول‌های هدف نادر در برابر یک زمینه بزرگ طبیعی است. این مطلب به عنوان یک ماده مرجع روش‌شناختی ارائه شده است، نه به عنوان راهنمای آزمایش یا درمان بالینی.

Key concepts

• DNA آزاد سلولی (cfDNA)
• DNA توموری در گردش (ctDNA)
• نمونه‌برداری پلاسما و مدیریت پیش‌تحلیلی
• تشخیص آلل نادر در برابر زمینه
• کسر تومور و پویایی در طول زمان
• پروفایل‌سازی مولکولی کم‌تهاجمی

Mechanisms

سلول‌های در حال مرگ قطعات کوتاهی از DNA را به جریان خون آزاد می‌کنند و بخشی از این DNA آزاد سلولی در بیماران مبتلا به سرطان از سلول‌های تومور منشأ می‌گیرد و جهش‌های خاص تومور را حمل می‌کند (DNA توموری در گردش). نمونه‌برداری مایع این مواد را از پلاسما جدا می‌کند و از روش‌های تکثیر و توالی‌یابی بسیار حساس برای تشخیص قطعات جهش‌یافته نادر در برابر زمینه بزرگی از DNA طبیعی استفاده می‌کند و فراوانی آنها را در طول زمان به عنوان معیاری برای پویایی بیماری ردیابی می‌کند (Diehl و همکاران، 2008؛ Heitzer و همکاران، 2015). از آنجایی که سیگنال اغلب بخش کوچکی از کل DNA آزاد سلولی است، مدیریت دقیق نمونه و استراتژی‌های سرکوب خطا برای تشخیص قابل اعتماد حیاتی هستند (Wan و همکاران، 2017).

Clinical relevance

نمونه‌برداری مایع راهی کم‌تهاجمی برای به دست آوردن اطلاعات مولکولی و نظارت بر تغییرات در طول زمان ارائه می‌دهد. این مدخل اصول تحلیلی را به عنوان یک مرجع توصیف می‌کند؛ این مطلب راهنمایی در مورد زمان استفاده از چنین آزمایش‌هایی یا نحوه عمل بر اساس نتایج آنها در مراقبت از بیمار ارائه نمی‌دهد.

Evidence & guidelines

این حوزه توسط مطالعات اولیه که نشان می‌دهند DNA جهش‌یافته در گردش منعکس‌کننده پویایی تومور است (Diehl و همکاران، 2008) و توسط بررسی‌هایی که روش‌شناسی و کاربردهای DNA توموری در گردش را بررسی می‌کنند (Heitzer و همکاران، 2015؛ Wan و همکاران، 2017؛ Corcoran و Chabner، 2018) پشتیبانی می‌شود. توصیه‌های دقیق اعتبارسنجی تحلیلی و گزارش‌دهی در اسناد اجماع حرفه‌ای که توسط این بررسی‌ها ارجاع داده شده‌اند، مورد توجه قرار گرفته‌اند.

History

DNA آزاد سلولی در خون برای اولین بار در اواسط قرن بیستم توصیف شد، اما پتانسیل تشخیصی آن تنها با ظهور روش‌های تکثیر و توالی‌یابی به اندازه کافی حساس عملی شد. اثبات اینکه DNA جهش‌یافته در گردش بار تومور را ردیابی می‌کند (Diehl و همکاران، 2008) زمینه مدرن را کاتالیز کرد و بررسی‌های بعدی بلوغ آن را به سمت کاربرد گسترده‌تر ترسیم کردند (Heitzer و همکاران، 2015؛ Wan و همکاران، 2017؛ Corcoran و Chabner، 2018).

Key figures

• Frank Diehl
• Nitzan Rosenfeld
• Ellen Heitzer

Seminal works

• diehl-2008
• heitzer-2015
• wan-2017

Frequently asked questions

DNA توموری در گردش چیست؟

بخشی از DNA آزاد سلولی در خون است که از سلول‌های تومور منشأ می‌گیرد و تغییرات ژنتیکی خاص تومور را حمل می‌کند و امکان بررسی ویژگی‌های مولکولی تومور را از یک نمونه خون فراهم می‌آورد.

چرا تشخیص DNA توموری در گردش از نظر فنی دشوار است؟

قطعات مشتق شده از تومور اغلب بخش بسیار کوچکی از کل DNA آزاد سلولی هستند، بنابراین برای تشخیص قابل اعتماد مولکول‌های جهش‌یافته نادر، به روش‌های تکثیر و توالی‌یابی بسیار حساس، مدیریت دقیق نمونه و سرکوب خطا نیاز است.