Avantajele testării genomice comprehensive prin biopsie lichidă: care sunt aplicațiile clinice în oncologie
În ultimul deceniu, conceptul de medicină de precizie în oncologie a căpătat teren mai ales datorită progreselor genomicii, care permite înțelegerea evoluției dinamice și complexe a cancerului. Tehnologiile de secvențiere, alături de diferite metode de analiză moleculară avansată au determinat descifrarea mecanismelor care duc la transformarea neoplazică a celulelor, dar și posibilitatea de a defini cancerele în funcție de prezența biomarkerilor, nu neparat în funcție de localizare, precum și depistarea precoce înainte de formarea tumorii.
Ideea de a detecta celule tumorale în sânge datează de peste 150 de ani[1]. Apoi, în anii ‘70 s-a identificat prezența unor niveluri anormal de mari de ADN liber (cfDNA, cell free) în plasma și serul pacienților cu cancer. Utilizarea clinică a biopsiei lichide a crescut semnificativ din 2014, când a devenit disponibilă prima platformă comercială multigenică pentru biopsie lichidă. Inițial, utilizarea a fost limitată la identificarea pacienților eligibili pentru utilizarea medicamentelor off-label sau înscrierea în studii clinice. Astăzi, sunt disponibile mai multe tipuri de teste care facilitează îngrijirea personalizată a pacienților oncologici[2].
Biopsia lichidă și-a demonstrat rapid utilitatea de a fi un test de diagnostic neinvaziv și repetabil, capabil să realizeze profilul molecular tumoral și să ghideze managementul clinic al pacienților cu cancer. Această metodă inovatoare, care examinează amprentele moleculare ale cancerului în fluide biologice, poate oferi o imagine detaliată asupra mecanismelor caricinogenezei, furnizând informații relevante clinic asupra diagnosticului, progresiei și răspunsului la tratament.
Testarea genomică comprehensivă (CGP, comprehensive genomic profiling) prin biopsie lichidă implică tehnici avansate de secvențiere a ADN-ului pentru a detecta modificări acționabile. Aceasta oferă o analiză detaliată a profilului genetic al tumorii și ajută clinicienii să ia decizii informate cu privire la terapii țintite, imunoterapii sau alte aplicații ale medicinei de precizie.
Biopsia lichidă este un termen care descrie testarea fluidelor corporale, inclusiv sânge, urină, lichid cefalorahidian și salivă. Cel mai des, prin biopsie lichidă sunt desemnate testele efectuate din probe de sânge pentru identificarea celulelor transformate malign sau a fragmentelor de ADN din celulele tumorale[3].
Există mai multe tipuri, fiecare oferind informații valoroase care pot ghida deciziile clinice[4]. Pe baza tehnicilor utilizate, există testări bazate pe PCR și secvențierea bazată pe NGS. În funcție de dimensiunea panelului de testare, există analize pentru un singur locus sau testări multiplex, secvențiere țintită și secvențiere la nivel genomic.
Testele care analizează ADN tumoral circulant (ctDNA) caută fragmente de ADN eliberate de celulele canceroase care circulă în sânge. Biopsiile pentru celulele tumorale circulante (CTC) identifică celulele desprinse din tumora primară care circulă în sânge. Testarea exozomilor detectează vezicule mici generate de celule care conțin ADN, ARN și proteine. Testele bazate pe ADN liber circulant (cfDNA) detectează fragmente de ADN liber în sânge, nu neapărat de la celule canceroase, și include ctDNA ca subset. Testele pentru ARN circulant și microARN caută ARN, inclusiv microARN și pot oferi, de asemenea, informații despre prezența și natura cancerului. Și markerii proteici circulanți pot oferi informații despre cancer și alte boli, chiar dacă nu sunt strict considerați parte a materialului genetic vizat de obicei de biopsiile lichide[5].
Testarea genomică comprehensivă se bazează pe tehnologia de secvențiere de nouă generație (NGS) pentru a examina regiunile exonice ale genelor relevante pentru cancer, identificând cele 4 clase principale de modificări genomice: substituții de baze, inserții sau deleții (indels), modificări ale numărului de copii și rearanjamente genetice. În plus, testele CGP pot evalua biomarkeri complecși, cum ar fi încărcătura mutațională tumorală în sânge (TMB) și instabilitatea microsatelitară (MSI), pentru a fundamenta deciziile de tratament pentru cancer folosind un singur test[6]. Pentru realizarea CGP se folosește cel mai frecvent țesutul tumoral, însă în ultimii ani capătă teren metodele mai puțin invazive.
Biopsia lichidă bazată pe NGS poate identifica tumori în stadii precoce, în care biopsia tumorală nu poate fi efectuată. De asemenea, poate reprezenta un instrument util în urmărirea pacientului aflat în remisiune, pentru a identifica rapid recurențele tumorale și, mai mult, caracteristicile mutaționale ale clonei tumorale care a produs recurența.
Principalele avantaje ale CGP din biopsia lichidă sunt:
- Identificarea de mutații acționabile: determinarea mutațiilor genetice specifice, a amplificărilor sau rearanjărilor prezente în tumoră, care pot fi folosite pentru strategii precise de tratament.
- Monitorizarea răspunsului la terapie: urmărirea progresiei sau regresiei unui cancer în timpul tratamentului, precum și apariția oricăror mecanisme de rezistență.
- Biopsiile lichide sunt avantajoase deoarece sunt mai puțin invazive decât biopsiile tradiționale din țesut. O simplă recoltare de sânge este suficientă, făcând procedura mai sigură și mai confortabilă pentru pacient.
- Urmărirea heterogenității tumorale: tumorile pot avea profiluri genetice diverse în diferite părți ale aceleiași tumori (cunoscută sub numele de heterogenitate intratumorală) sau între diferite tumori la același individ (heterogenitate inter-tumorală). Biopsiile lichide pot surprinde această diversitate cu o acuratețe mai mare decât o biopsie de țesut prelevată dintr-un singur loc.
- Detectarea precoce: există progrese semnificative în ceea ce privește acuratețea testelor de biopsie lichidă în detectarea precoce a cancerului, chiar înainte ca simptomele să se manifeste sau ca leziunile să fie vizibile prin imagistică.
- Obținerea rapidă de rezultate: biopsiile lichide pot fi adesea prelucrate mai rapid decât biopsiile de țesut, furnizând date genomice în timp util care pot fi critice în luarea deciziilor terapeutice.
- Extinderea accesului la studii clinice: CGP poate identifica pacienți cu profiluri genetice rare sau complexe care pot fi eligibili pentru studii clinice și acces la terapii noi[7].
Recomandările ESMO pentru utilizarea biopsiei lichide în practica oncologică
Biopsia lichidă, în special prin analiza ADN-ului tumoral circulant (ctDNA) din plasmă, devine o componentă standard în îngrijirea cancerului datorită abordării neinvazive și a potențialului de a monitoriza schimbările tumorale în timp. Totuși, integrarea analizei ctDNA în practica clinică de rutină necesită o înțelegere a procedurilor pre-analitice și a selecției tehnologiilor adecvate, care influențează semnificativ acuratețea și fiabilitatea rezultatelor. Grupul de Lucru pentru Medicina de Precizie al Societății Europene de Oncologie Medicală (ESMO) a publicat în 2022 recomandări care oferă clinicienilor un ghid pentru utilizarea clinică a ctDNA în diverse etape ale tratamentului cancerului[8].
Testele care sunt validate și suficient de sensibile “pot fi folosite în practica clinică de rutină, cu condiția să se țină cont de limitările asocierilor” au scris autorii. Conform ESMO, testarea bazată pe țesut ar trebui să rămână prima opțiune, datorită limitărilor testelor ctDNA în detectarea fuziunilor și a modificărilor numărului de copii. Cu toate acestea, testele ctDNA sunt de preferat atunci când e nevoie de rezultate rapide sau când biopsiile de țesut sunt fie nepotrivite, fie imposibile.
Pentru oncologi, ESMO a precizat că alegerea între testele PCR și NGS ar trebui să fie definită de disponibilitate, statutul de rambursare și numărul de „mutații genetice acționabile de nivel I” pentru fiecare tip de tumoră în parte[9].
Teste aprobate
În 2020, FDA a aprobat primul test de biopsie lichidă, Guardant360 CDx care folosește NGS, atât ca test CGP pentru toate tumorile solide, cât și ca test companion diagnostic (CDx) pentru a identifica pacienții eligibili pentru terapii țintite în cancerul pulmonar non-microcelular (NSCLC).
FoundationOne Liquid CDx (F1CDx) este un alt dispozitiv de diagnostic in vitro bazat pe NGS care include 324 de gene și analizează ADN-ul liber circulant (cfDNA) izolat din sângele periferic al pacienților cu cancer[10]. Testul a fost aprobat de FDA în 2020, având la bază studii în care au fost colectate peste 7500 de probe și 30,000 de variante unice pentru mai mult de 30 de tipuri de tumori[11].
Testul F1CDx este destinat utilizării la pacienți cu orice tip de cancer solid și este deosebit de util atunci când o biopsie de țesut clasică nu este fezabilă sau prezintă un risc prea mare pentru pacient. Prin analizarea ctDNA, testul poate ajuta medicii să ia decizii mai bine informate privind terapiile țintite, imunoterapiile și oportunitățile de înscriere în studii clinice.
De atunci, numărul terapiilor țintite aprobate de FDA și a testelor CDx bazate biopsie lichidă a continuat să crească, permițând oncologilor să efectueze testări genomice comprehensive recomandate de ghiduri printr-o simplă recoltare de sânge pentru a ajuta la aderarea rapidă a pacienților lor la aceste terapii[12].
Aceste teste CGP pe bază de biopsie lichidă fac parte dintr-un domeniu în rapidă dezvoltare, având ca scop îmbunătățirea preciziei terapiei cancerului prin permiterea colectării de probe mai puțin invazive și posibilitatea de monitorizare în timp real a evoluției profilului molecular tumoral
Referințe
- [1] https://www.ajmc.com/view/the-promise-of-liquid-biopsies-for-cancer-diagnosis
- [2] https://www.cap.org/member-resources/articles/the-liquid-biopsy
- [3] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9922467/
- [4] https://bmccancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12885-018-4433-3
- [5]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8394215/
- [6] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10177779/
- [7] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9465933/
- [8] https://www.esmo.org/newsroom/esmo-society-updates/new-esmo-recommendations-on-the-use-of-ctdna
- [9] https://www.annalsofoncology.org/article/S0923-7534(22)01721-5/fulltext
- [10] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7518588/
- [11] https://www.foundationmedicine.com/press-releases/fda-approves-foundation-medicine’s-foundationone%C2%AEliquid-cdx,-a-comprehensive-pan-tumor-liquid-biopsy-test-with-multiple-companion-diagnostic-indications-for-patients-with-advanced-cancer
- [12] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32976510/