Az onkológiai ellátás hatalmas fejlődésen ment keresztül az elmúlt évtizedben, ezen belül is különösen fontosak a daganatok molekuláris patológiai vizsgálata terén elért eredmények.

A keringésben fellelhető sejtmentes tumor-DNS (cell-free tumor DNS, ctDNS) elemzése korszerű új generációs szekvenálással megnyitotta az utat a maradék betegség pontos kimutatására, a terápia hatékonyságának érzékeny követésére, valamint a daganatrecidíva lényegesen korábbi előrejelzésére, mint az a képalkotó vizsgálatokkal lehetséges. A számos vizsgálati technika közül alapos kidolgozottságával és rendkívül széles körű validáltságával a Signatera teszt a legkiemelkedőbb.

A 2000-es évek elejétől, a humán genom projekt megvalósulásával, rohamléptekkel fejlődik a genetika, mint tudományág. Mára már szinte minden tudományterülettel kapcsolatban áll, az orvoslásban pedig a mindennapi klinikai gyakorlat szerves részévé vált, mivel megbízhatóbb és pontosabb diagnózisok felállítását teszi lehetővé. Mára már nincs olyan területe a klinikumnak, amely ne használna valamilyen genetikai megközelítést a betegségek szűréséhez és a diagnózis felállításához.

A CELL-FREE TUMOR DNS-RE IRÁNYULÓ KUTATÁSOK

Az elmúlt években nemcsak új járvánnyal és pandémiával kellett küzdenünk, hanem lépést kellett tartanunk a tudomány rohamléptékű fejlődésével is. 2019 közepe óta az onkológiai kezelések szabályrendszere, a proto- kollok jelentős változáson mentek és mennek keresztül. Ez az átrendeződés már 2-3 éve tart az USA-ban, és hazai adaptálásuk is megkezdődött. Ennek a változásnak a hátterében a keringő, cell-free tumor DNS (ctDNS) kuta- tásáról szóló impozáns összefoglaló eredmények, illetve az első ezen az elven működő diagnosztikus vizsgálat megjelenése áll.

A magzati kromoszomális eredetű betegségek anyai vérből történő korai és pontos szűrése vonatkozásában ezen eljárás már lassan egy évtizede ismert és széles körben alkalmazott. 2019-ben az onkológiai gondozás számára is lehetővé vált a szolid tumorok maradék reziduális betegségének (MRB) vizsgálata, a terápiák pontos és hatékony követése, valamint a tumorok kiújulásának korai felismerése.

A tumorok szervezetünkön belüli életútjáról mára már sok tudományosan megalapozott evidencia áll rendelkezésünkre. Egyre jobban és pontosabban ismerjük meg a különböző élettani folyamatokat, így például a tumorok vándorlását a nyirok- és vérkeringésen keresztül (1). Ennek a vándorlásnak egyik jelentős eleme a tumormasszából a keringésbe kerülő sejtek, DNS-darabok. Mára egyre több kutatás igazolja, hogy a tumorok a sejteken kívül mikrovezikulákba vagy exoszómákba rejtve bocsátanak ki információkat, pl. RNS-, DNS darabokat, hogy az esetleges mutációs mintázatot és a driver géneket át tudják örökíteni az utódsejteknek, vagy éppen átadják a többi tumorszövetnek (2).

A tumoros betegségek követésére a mai napig a tumormarkerek vérből történő analízise számít a legelterjedtebb vizsgálatnak. Ezek a vizsgálatok relatíve költségesek, ám a szenzitivitásuk és a specificitásuk csekély, így inkább a betegség alakulásának tendenciáját lehet velük követni, szemben az általános szűrésekkel. A tumormarkereken kívül más testüregi folyadékokat is lehetséges vizsgálni, ekkor már célzottan az adott tumor karakterisztikájának vagy akár genetikai mintázatának feltárására is van lehetőség (3).

A SIGNATERA TESZT KIFEJLESZTÉSE ÉS MŰKÖDÉSI ELVE

A 2010-es évek elején megkezdődtek azok a vizsgálatok, amelyek lehetővé tették, hogy az amerikai Natera Inc. (Kalifornia, USA) laboratóriuma a 2019-es év közepére kifejlessze a Signatera tesztet. A vizsgálat alapját a vérplazmában szabadon keringő sejtmentes, azaz ctDNS-k képezik. Ezek a molekulák például a tumorsejtek degradációja során kerülnek ki a sejtmagból vagy a mitokondriumokból. A vérkeringésben mérhető mennyiségben halmozódnak fel például tumoros vagy várandós állapotban, illetve időskorban. Az új generációs szekvenáló rendszereknek (new generation sequencing, NGS) hihetetlen pontosságuknak köszönhetően (>90% feletti specificitás és szenzitivitás) lehetőségük van vizsgálni a keringésben azonosított és elválasztott ctDNS-frakciót.

A Signatera teszt első lépése a tumor szöveti mintájából történő teljesexom-szekvenálás, valamint a perifériás vér fehérvérsejtjeinek exomszekvenálása. A kapott adatok alapján meghatározásra kerül a daganat mutációs ujjlenyomata, amikor is kiválasztásra kerül 16, a tumorban azonosított mutáció. Ez a lenyomat csak az adott páciens adott tumorára jellemző. Ezt követően a vérben keringő ctDNS-ek ultramély újgenerációs szekvenálása során lehetőség van az adott 16 mutációs pont visszamérésére, ezáltal igazolható a tumor molekuláris szintű jelenléte, amelynek érzékenysége és pontossága messze meghaladja a képalkotó eljárások felbontóképességét. A jelenleg használatos képalkotók jelentős technológiai fejlődésen mentek keresztül, ám felbontóképességük, amely kb. 2−5 mm közé tehető, továbbra is határt szab a pontosságuknak (4). A Signatera teszt – és a ctDNS-alapú tumorkövetés révén – új távlatok nyílnak az onkológiai betegek kezelésében, a daganatok évekkel későbbi kiújulásának korai – akár 2 évvel a képalkotón megjelenő kiújulás előtti – felismerésében (5).

A vérben keringő daganateredetű ctDNS-ek alapján kiváló lehetőség nyílik a molekuláris reziduális betegség kimutatására. Ezek a ctDNS-ek ma már egyszerűen kinyerhetők egy vérmintából (likvidbiopszia) és a Signatera technológiával elemezhetőek. Az onkológiai betegek állapota a vérmintákban található ctDNS-ekben lévő egyedi nukleotid variánsok azonosításával követhető – ezt a primer tumorszövet új generációs szekvenálásával találjuk meg. Minden tumort egyedileg retrospektíven lehet azonosítani, majd annak nyomait prospektív módon lehet a keringésben keresni. A teszt extrém alacsony koncentrációban keringő tumor-DNS-t is képes detektálni jóval azelőtt, hogy a hagyományos képalkotó módszerekkel (pl. CT- és MR-vizsgálat) kimutathatóvá válna a rák kiújulása (1).

A TUMOR JELENLÉTÉNEK KORAI KIMUTATÁSA

A teszt specificitása kifejezetten magas lágyrésztumorok esetében, amelyekről számos, magas impaktfaktorú folyóiratban publikált nemzetközi tanulmányban számoltak be. Átlagosan 4 hónappal, de legfeljebb 11,5 hónappal a radiológiai megjelenés előtt már jelezte a relapszust tüdőrákban, 99%-os specificitás mellett (6). Emlőrákban ez a recidívajelzés 5,5−9,5 hónappal, de akár 10,4−24 hónappal is korábbi volt, mint a képalkotóké, és ráadásul ez minden vizsgált alcsoportban igaznak bizonyult (HR+, HER2+, TNBC) (5). A nehezen és a kiújulás szempontjából későn diagnosztizálható hólyagtumorok esetében is lehetőség van 100%-os szenzitivitással és 98%- os specificitással követni a terápia hatékonyságát. A keringő tumor-DNS mennyiségének csökkenése igazoltan jó indikátora a terápia hatékonyságának (8). Colorectalis daganatok esetében már a posztoperatív kezelési döntések meghozatalában is segítséget nyújt a ctDNS-alapú diagnosztika, ugyanis a ctDNS-pozitív eseteknél 7-szer nagyobb a relapszus esélye a műtétet követően, mint a keringő tumor-DNS nélküli pácienseknél (HR: 17,5 ), és a terápiát követően ctDNS- pozitív esetben 40-szer nagyobb eséllyel újulhat ki a daganat (HR: 43,5). A kiújulás előrejelzése colorectalis daganatokban a képalkotón való megjelenéshez képest átlagosan 8,7 hónap volt, míg a legtávolabbi időpont 16,5 hónapra nyúlt (9).

Azon kívül, hogy kimutathatjuk a betegek tumorának jelenlétét, a Signatera teszttel lehetőség adódik kvantitatív módon is követni a daganat válaszát a kezelésre (10). Ez azt jelenti, hogy az esetlegesen hatástalan kezelést is sokkal hamarabb észrevehetjük az adott terápiára nem csökkenő vagy éppen emelkedő ctDNS-szintből, mintha ez később a daganat immáron képalkotóval is látható növekedéséből derülne ki. Ekkorra ugyanis lényegesen hosszabb idő telne el, és a tumortömeg is jóval nagyobb lenne.

DIFFERENCIÁLDIAGNOSZTIKAI JELENTŐSÉG

Fontos megemlíteni, hogy immunellenőrzőpont-gátlók alkalmazása esetén nemritkán találkozhatunk képalkotó segítségével megfigyelhető pszeudoprogresszióval. Ez nehéz differenciáldiagnosztikai kérdés elé állíthatja a klinikust, hiszen a csalóka pszeudoprogresszió képe egyenesen hatékonyságot is jelezhet. Honnan lehet ilyenkor tudni, hogy az adott képalkotóval éppen pszeudo- és nem valós progresszió látható? Ebben is segíthet a Signatera teszt, hiszen pszeudoprogresszió esetében a ctDNS mennyisége csökken a keringésben, valós progresszióban viszont növekszik. Más esetekben, hosszú távú monitorozás céljából alkalmazva, a tumormentes állapot megerősítése is történhet egy korábban áttétes, de terápiára komplett választ adó páciens esetében (11).

A Signatera személyre szabott molekuláris genetikai teszt, amely jelenleg az összes szolid tumor vérből történő monitorozására alkalmas. A jelenleg elérhető legkoraibb recidívafelismerést és a legpontosabb kezelésihatékonyság-mérést biztosítja a daganatkezelés során. Gyors és pontos információt nyújt azáltal, hogy a kezelést követően számszerűsíti a detektált ctDNS mennyiségét, így korán jelzi a tumor terápiára adott válaszát. Magyarországon a PentaCore Laboratórium 2015 óta szoros együttműködésben dolgozik a tesztet kifejlesztő amerikai Natera laboratóriummal, ennek köszönhetően itthon is lehetőség van – egyelőre térítés ellenében – a világ legkorszerűbb módszerével a minimális reziduális betegség kimutatására.

DR. LAKATOS PÉTER, Semmelweis Egyetem Belgyógyászati és Onkológiai Klinika, Budapest

DR. TOBIÁS BÁLINT, PentaCore Laboratórium, Budapest

DR. SZÁSZ ATTILA MARCELL, Semmelweis Egyetem Belgyógyászati és Onkológiai Klinika, Budapest

DR. KÓSA JÁNOS, Semmelweis Egyetem Belgyógyászati és Onkológiai Klinika, Budapest; PentaCore Laboratórium, Budapest

IRODALOM

1. Szász AM, Tóbiás B, Kósa J, et al. Molekulá- ris reziduális tumor meghatározása vérből szolid tumoros betegek estében. Klinikai Onkológia 2020;7(2):6.

2. Osteikoetxea X, Benke M, Rodriguez M, et al. Detection and proteomic characterization of extracellular vesicles in human pancreatic juice. Biochem Biophys Res Commun 2018;499(1):37−43.

3. Koepke JA. Molecular marker test stan- dardization. Cancer 1992;69(6 Suppl):1578−1581. 4. Histed SN, Lindenberg ML, Mena E, et al. Review of functional/anatomical imaging in oncology. Nucl Med Commun 2012;33(4):349−361.

5. Coombes RC, Page K, Salari R, et al. Personalized Detection of Circulating Tumor DNA Antedates Breast Cancer Metastatic Recurrence. Clin Cancer Res 2019;25(14):4255−4263.

6. Abbosh C, Birkbak NJ, Wilson GA, et al. Phylogenetic ctDNA analysis depicts early-stage lung cancer evolution. Nature 2017;545(7655):446−451.

7. Christensen E, Birkenkamp-Demtroder K, Sethi H, et al. Early Detection of Metastatic Relapse and Monitoring of Therapeutic Efficacy by Ultra-Deep Sequencing of Plasma Cell-Free DNA in Patients With Urothelial Bladder Carcinoma. J Clin Oncol 2019;37(18):1547−1557.

8. Powles T, Assaf ZJ, Davarpanah N, et al. ctDNA guiding adjuvant immunotherapy in urothelial carcinoma. Nature 2021;595(7867):432−437. 9. Reinert T, Henriksen TV, Christensen E, et al. Analysis of Plasma Cell-Free DNA by Ultradeep Sequencing in Patients With Stages I to III Colorectal Cancer. JAMA Oncol 2019;5(8):1124−1131.

10. Nakagomi H, Hirotsu Y, Amemiya K, et al. Rapid Changes in Circulating Tumor DNA in Serially Sampled Plasma During Treatment of Breast Cancer: A Case Report. Am J Case Rep 2017;18:26−32.

11. Hunter N, Croessmann S, Cravero K, et al. Undetectable Tumor Cell-Free DNA in a Patient With Metastatic Breast Cancer With Complete Response and Long-Term Remission. J Natl Compr Canc Netw 2020;18(4):375−379.