Nowe horyzonty we wczesnym wykrywaniu nowotworów: testy wielorakowe (MCED) i ich perspektywy

Rak pozostaje jednym z najpoważniejszych problemów zdrowia publicznego, powodującym znaczną śmiertelność na całym świecie. Tylko w 2022 r. Na całym świecie odnotowano około 19,3 mln nowych przypadków raka i 10 mln zgonów z powodu nowotworów. Wysoka śmiertelność związana jest przede wszystkim z późnym wykryciem choroby, często po wystąpieniu przerzutów, gdy możliwości leczenia są ograniczone. Wczesne wykrycie ma kluczowe znaczenie, ponieważ może zapobiec co najmniej 15% zgonów z powodu nowotworów w ciągu pięciu lat, umożliwiając usunięcie zmian przedrakowych i leczenie zlokalizowanych postaci choroby.

Rak charakteryzuje się niekontrolowaną proliferacją i proliferacją nieprawidłowych komórek w organizmie. Podczas gdy normalne komórki przechodzą regulowany proces wzrostu i podziału, stare lub uszkodzone komórki w naturalny sposób umierają i są zastępowane nowymi. Jeśli jednak proces ten zostanie zakłócony, może to prowadzić do powstania nowotworów, które mogą być łagodne lub złośliwe. Nowotwory złośliwe, w przeciwieństwie do nowotworów łagodnych, atakują pobliskie tkanki i rozprzestrzeniają się na inne części ciała poprzez przerzuty, które są odpowiedzialne za większość zgonów spowodowanych nowotworem.

Ostatnie postępy w badaniach nad nowotworami doprowadziły do opracowania testów wczesnego wykrywania wielu nowotworów (MCED). Testy te stanowią obiecujące podejście do wykrywania raka w jego najwcześniejszym stadium poprzez analizę markerów nowotworowych w płynach ustrojowych, takich jak krew, oraz wykorzystanie sztucznej inteligencji do wykrywania i różnicowania różnych typów nowotworów. Testy MCED stanowią część szerszej kategorii biopsji płynnych, które stanowią nieinwazyjną i opłacalną alternatywę dla tradycyjnych biopsji tkanek. Zapewniają kompleksowy obraz genomiczny nowotworu, umożliwiając wykrycie specyficznych sygnałów biologicznych w DNA, RNA lub białkach uwalnianych przez komórki nowotworowe.

Badania na ten temat opublikowano w czasopiśmie Journal of Exploratory Research in Pharmacology.

Testy MCED mają kilka zalet, w tym nieinwazyjność, opłacalność i możliwość pobierania seryjnych próbek w celu monitorowania oporności na leki i progresji nowotworu. Testy te wykrywają fragmenty DNA lub RNA uwalniane przez komórki nowotworowe do krwioobiegu, co pomaga określić najbardziej prawdopodobne pochodzenie nowotworu. Ta zdolność jest kluczem do wykrywania raka we wczesnym stadium, kiedy jest on najbardziej uleczalny.

Biopsje płynne, będące podstawą testów MCED, zrewolucjonizowały podejście do wykrywania nowotworów. Tradycyjne biopsje, które obejmują chirurgiczne usunięcie tkanki, mogą być inwazyjne, bolesne i wiązać się z ryzykiem powikłań. Natomiast biopsje płynne wymagają jedynie próbki krwi, dzięki czemu proces jest znacznie mniej inwazyjny i bardziej akceptowalny przez pacjentów. Metoda ta nie tylko poprawia komfort pacjenta, ale także pozwala na wielokrotne pobieranie próbek w czasie, zapewniając ciągłe monitorowanie progresji nowotworu lub reakcji na leczenie.

Ponadto biopsja płynna pozwala lepiej uchwycić niejednorodność nowotworu niż biopsja pojedynczej tkanki, ponieważ zbiera informacje genetyczne z komórek nowotworowych uwalnianych do krwioobiegu z wielu miejsc w organizmie.

Przerzuty komórek nowotworowych:
1) Oddzielenie komórek: Komórki nowotworowe opuszczają guz pierwotny i atakują pobliską tkankę.
2) Wejście i podróż naczyń: Komórki dostają się do naczyń krwionośnych lub limfatycznych i rozprzestrzeniają się po całym ciele.
3) Przyczepianie się do tkanek: Komórki przyczepiają się do nowych tkanek.
4) Tworzenie się odległych guzów: Nowe nowotwory rozwijają się w odległych miejscach.
Przerzuty, czyli rozprzestrzenianie się komórek nowotworowych z guza pierwotnego do innych narządów, są główną przyczyną zgonów z powodu nowotworów. W procesie tym biorą udział różne mechanizmy komórkowe, takie jak infiltracja do sąsiadujących tkanek, unikanie wykrycia i supresji układu odpornościowego, wpływ na lokalne środowisko tkankowe oraz rozwój oporności na leczenie.
Źródło: Journal of Exploratory Research in Pharmacology (2024). DOI: 10.14218/JERP.2023.00007

Pomimo swojego potencjału, testy MCED stoją przed poważnymi wyzwaniami we wdrażaniu klinicznym, w tym potrzebą ujednoliconego systemu oceny ich skuteczności i bezpieczeństwa. Obecnie klinicyści mają dostęp tylko do kilku testów MCED i żaden nie został zatwierdzony przez Agencję ds. Żywności i Leków (FDA) do dopuszczenia do obrotu. Swoistość tych testów jest zwykle wysoka, ale ich czułość może się różnić w zależności od rodzaju i stadium nowotworu.

Brak ujednoliconych protokołów oceny testów MCED stanowi przeszkodę w ich powszechnym wdrażaniu. Każdy test wykorzystuje inną metodologię, biomarkery i techniki analityczne, co utrudnia porównanie wyników badań lub ustalenie uniwersalnych wskaźników wydajności. Aby rozwiązać ten problem, agencje regulacyjne i instytucje badawcze muszą współpracować w celu opracowania kompleksowych wytycznych zapewniających wiarygodność i dokładność testów MCED. Ta standaryzacja ma kluczowe znaczenie dla uzyskania zgody organów regulacyjnych i włączenia tych testów do rutynowej praktyki klinicznej.

Testy MCED można stosować zarówno u pacjentów z objawami, aby zminimalizować opóźnienia w diagnozie, jak i do badań przesiewowych pozornie zdrowych osób pod kątem bezobjawowych nowotworów. Biopsje płynne, będące podstawą testów MCED, okazały się obiecujące w badaniach klinicznych, zapewniając nieinwazyjną metodę wykrywania i monitorowania raka. W amerykańskim programie nadzoru, epidemiologii i wyników końcowych wykorzystano modele przejść między stanami, aby przewidzieć potencjalne korzyści testów MCED, w tym skuteczność diagnostyczną, zmianę stopnia zaawansowania i zmniejszenie śmiertelności.

W kilku trwających badaniach klinicznych ocenia się skuteczność testów MCED. Badania te mają kluczowe znaczenie dla wykazania użyteczności klinicznej testów, potwierdzenia ich zdolności do wczesnego wykrywania raka i poprawy wyników dla pacjentów. Wstępne wyniki tych badań wskazują, że testy MCED mogą wykryć kilka typów nowotworów z dużą swoistością, chociaż czułość jest różna. Na przykład badania wykazały, że testy te są szczególnie skuteczne w wykrywaniu nowotworów, które są obecnie trudne do wykrycia przy użyciu tradycyjnych metod przesiewowych, takich jak rak trzustki i jajnika.

Opracowanie i wdrożenie testów MCED oznacza znaczący postęp w dziedzinie wykrywania i diagnozowania nowotworów. Testy te mogą zrewolucjonizować badania przesiewowe w kierunku raka, wykrywając jednocześnie wiele typów nowotworów we wczesnym stadium. Konieczne są jednak dalsze badania i standaryzacja, aby zapewnić ich skuteczność i bezpieczeństwo, zanim staną się standardową częścią praktyki klinicznej. Ciągłe innowacje i inwestycje w tej dziedzinie mają kluczowe znaczenie dla poprawy wskaźników przeżywalności raka i zmniejszenia globalnego obciążenia tą chorobą.