پروتکلهای درمانی شخصیسازی میشوند
بابک بنان. پژوهشگر دانشگاه وندربیلت
پزشکی دقتمحور، رویکردی نوین در مبحث درمان بیماران است که به پزشکان این امکان را میدهد که براساس زمینه ژنتیکی هر بیمار یا دیگر تحلیلهای مولکولی و سلولی بیماری، پروتکلهای درمانی را شخصیسازی کنند و از این طریق شانس بهبودی بیمار را افزایش دهند. ظهور پزشکی دقتمحور، حاصل پیشرفتهای چشمگیر در روشهای تشخیصی، تعیین پیشآگهی و بهکارگیری رژیمهای جدید درمانی است. بخش مهمی از این رویکرد جدید، روی بهحداقلرساندن مقدار بافت مورد نیاز برای آزمایشهای تشخیصی از طریق روشهای کمتهاجمی و ایمنتر متمرکز شده است. یکی از روشهای مورد توجه در سالهای اخیر «بیوپسی مایع» است. همانطورکه از نامش پیداست، بیوپسی مایع به نمونهگیری از مایعات بدن بیمار برای آزمایش و بهمنظور یافتن نشانگرهای مشخص یک بیماری اطلاق میشود. اگرچه نمونهگیری مستقیم از بافت مبتلا به سرطان، هنوز استاندارد طلایی برای آزمایشهای تشخیصی است؛ بااینحال منابع جایگزین این نوع نمونهگیری مانند خون، بزاق و ادرار، در چند سال گذشته با هدف تهیه جانشین بیوپسی که میتواند تشخیص سریع و دقیق تغییرات ژنتیکی را از طریق روشهای غیرتهاجمی فراهم کند، بررسی شده است. درحالحاضر بیشترین کاربرد بیوپسی مایع برای جمعآوری خون بهمنظور تجزیه و تحلیل دیانای جداشده از سلولهای سرطانی است که در گردش خون قابل شناسایی هستند. اولینبار در سال ۱۹۴۸ بود که دانشمندان دیانای آزاد را در گردش خون انسان شناسایی کردند؛ اما این کشف مهم، در آن زمان چندان مورد توجه جامعه علمی قرار نگرفت؛ اما نزدیک به 30 سال بعد و در سال 1977، دانشمندان به وجود سطح بالای دیانای تومور در گردش خون (ctDNA) بیماران مبتلا به سرطان پی بردند. پس از این کشف مهم، دیگر تحقیقات پزشکی تا به امروز نشان دادهاند که افزایش میزان سیتیدیانای در خون بهطورکلی نشاندهنده بسیاری از فرایندهای پاتولوژیک از جمله شرایط نئوپلاستیک بدخیم و خوشخیم، بیماریهای التهابی، سکته مغزی، تروما و سپسیس است. اساس مبحث بیوپسی مایع بر این پایه استوار است که سلولهای سرطانی واقع در یک تومور، از تومور جدا شده و خود سلول یا ذخیره ژنتیکی آن وارد گردش خون بیمار میشوند. مطالعات متعددی نشان دادهاند که آزمایشهای پیشرفته ژنتیک میتوانند همان تغییرات ژنتیکی موجود در تومور را در مواد ریختهشده در مایعات بدن تشخیص دهند. خون یک بیمار مبتلا به سرطان حاوی دو نوع مواد مشتق از سرطان است که قابلیت تجزیه و تحلیل دقیق مولکولی را دارند: سلولهای توموری در گردش خون و همچنین دیانای جداشده از سلولهای سرطانی که به آن دیانای تومور در گردش یا سیتیدیانای نیز گفته میشود. با افزایش حجم تومورها و بالطبع افزایش میزان سوختوساز و مرگومیر سلولهای توموری، ظرفیت فاگوسیتهای بدن برای ازبینبردن و پاکسازی خون از سلولهای سرطانی مرده و قطعات جداشده از آنها تکمیل شده و این امر منجر به انتشار غیرفعال سیتیدیانای به جریان خون میشود. بهاینترتیب پزشکان میتوانند از خون بیمار برای تجزیه و تحلیل دیانای تومورها استفاده کنند. بسته به اندازه و میزان عروق تومور، میزان سیتیدیانای منتشرشده در گردش خون از 0.01 درصد تا 90 درصد کل دیانای موجود در پلاسما متغیر است؛ بنابراین بیوپسی مایع یک رویکرد غیرتهاجمی برای مشخصکردن پروفایل مولکولی یک تومور سرطانی بدون نیاز به نمونهگیری مستقیم از بافت تومور ارائه میدهد. لازم به ذکر است که بیشتر دیانای آزاد در پلاسما از سلولهای در حال مرگ و مشخصا گلبولهای سفید حاصل میشود. بهطورکلی بین سه تا 9 نانوگرم دیانای آزاد در هر میلیلیتر پلاسما در خون افراد عادی و بیماران مبتلا به مراحل اولیه سرطان وجود دارد؛ اما بیماران مبتلا به مراحل پیشرفتهتر سرطان، میتوانند بیش از 10 برابر این مقدار، دیانای آزاد در هر میلیلیتر پلاسما داشته باشند. باوجوداین حتی در این بیماران هم مقدار دیانای جهشیافته حاصل از سرطان هنوز کمتر از 10 درصد از کل سیتیدیانای موجود در خون است. گرچه منشأ میزان بالای دیانای آزاد فاقد جهش ژنتیکی در بیماران مبتلا به سرطان پیشرفته هنوز ناشناخته است؛ اما از نظر تجربی ما میدانیم که بهطورکلی میزان دیانای آزاد واجد جهش ژنتیکی در بیماران مبتلا به سرطانهای بزرگ و پیشرفته بیشتر از بیمارانی است که دارای تومورهای کوچکتر هستند یا اینکه در مراحل اولیه سرطان قرار دارند. بااینحال مشکل آن است که میزان دیانای جهشیافته موجود در پلاسما حتی در بیمارانی با تومور یکسان، بسیار متفاوت است. نشانگرهای زیستی پروتئینی، مانند آنتیژن کارسینوجنینی و آنتیژن کربوهیدرات 19-9، جزء اولین نشانگرهایی بودند که برای ارزیابی سرطانها از طریق آزمایش خون استفاده شدند. چنین نشانگرهای زیستیای برای ارزیابی میزان پیشرفت و گستردگی تومور در بیماران، بهویژه در طول درمان در بیماران مبتلا به سرطان پیشرفته تأیید شده است. مطالعات اخیر نشان دادهاند که نشانگرهای زیستی پروتئین، هنگامی که به دقت استفاده شوند، میتوانند برای تشخیص سرطانهای اولیه نیز ارزشمند باشند. با پیشرفت در روشهای آزمایشگاهی طیفسنجی جرمی برای تشخیص پروتئینها، انتظار داریم بهزودی نسل جدیدی از نشانگرهای زیستی پروتئینی سرطان یافت شوند. این نوع طیفسنجی جرمی همچنین میتواند کشف متابولیتهایی از سرطان را میسر کند که با دیگر روشها از جمله دیانای آزاد امکانپذیر نیست. شایان ذکر است که علاوه بر سیتیدیانای، مؤلفههای دیگری نیز در مبحث بیوپسی مایع تحت بررسیهای تحقیقاتی هستند. از میان این مؤلفهها میتوان به اسیدهای ریبونوکلئیک در گردش خون، سلولهای توموری در گردش خون، وزیکولهای خارج سلولی و پلاکتهای آموزشدادهشده توسط تومور اشاره کرد. با انجام تحقیقات کاربردی بیشتر، این مؤلفههای اضافی بیوپسی مایع، ممکن است در آینده مورد استفاده بالینی نیز قرار گیرند. تا همین اواخر، فناوریهای موجود حساسیت و قدرت تشخیصی لازم برای جداسازی سیتیدیانای از نمونههای خون بیماران را نداشتند و ازاینرو پزشکان نمیتوانستند نتایج آزمایشگاهی سطوح خونی سیتیدیانای را به کاربرد معناداری در حیطه درمان بیماران تبدیل کنند. در آزمایشهای مولکولی معمول که روی مایعات بدن برای تشخیص اسیدهای نوکلئیک از ویروسها و دیگر میکروارگانیسمها انجام میشوند، مقادیر نسبتا زیادی از اسیدهای نوکلئیک در خون وجود دارند و همین امر کار تشخیص و جداسازی اسیدهای نوکلئیک ویروسی یا دیگر میکروارگانیسمها را تسهیل میکند؛ اما چالش تشخیص و جداسازی قطعات اسید نوکلئیک تومور در گردش اینجاست که غلظت سیتیدیانای در خون بسیار پایینتر از اسیدهای نوکلئیک حاصل از عفونتهای ویروسی یا باکتریال است. سیتیدیانای معمولا قطعات دیانای کوچکی در محدوده 140-170 جفت نوکلئوتیدی هستند و نوع تومور، میزان پیشرفت و گستردگی، سرعت تکثیر و همچنین داروهای شیمیدرمانی، همه بر میزان سیتیدیانای در یک نمونه خون تأثیر میگذارند. علاوه بر چالش سایز کوچک سیتیدیانای، مشکل دیگر این است که اگرچه سیتیدیانای در پلاسما و سرم نسبتا پایدار است؛ اما توسط کبد و کلیهها پاکسازی شده و در چند ساعت از گردش خون خارج میشود و همین سرعت نسبتا بالای تصفیه، مشکل جداسازی سیتیدیانای از خون را دوچندان میکند. باوجوداین، پیشرفتهای جدید در فرایندهای آزمایشگاهی، جداسازی و تخلیص موفقیتآمیز توالیهای سیتیدیانای از خون بیماران را میسر کرده است. روشهایی را که درحالحاضر برای تشخیص یا اندازهگیری سیتیدیانای استفاده میشوند، میتوان به دو دسته تقسیم کرد:
1- واکنش زنجیرهای پلیمراز (PCR)
2- رویکردهای مبتنی بر نسل جدید توالییابی دیانای یا
Next Generation Sequencing که به اختصار NGS خوانده میشود.
سنجشهای مبتنی بر PCR معمولا دارای زمان پاسخدهی سریعتری هستند و هزینه کمتری دارند؛ اما بهطور معمول میتوانند فقط یک یا چند جهش خاص را بهطور همزمان ارزیابی کنند؛ اما رویکردهای مبتنی بر نسل جدید توالییابی دیانای به علت دقت بسیار بالای تشخیصی اجازه ارزیابی طیف وسیعتری از جهشهای ژنتیکی را ممکن میکنند؛ بااینحال در مقایسه با روشهای سادهتر مبتنی بر PCR، تکنیکهای NGS گرانتر، وقتگیر و از نظر فنی چالشبرانگیز هستند. مزیت مهم بیوپسی مایع در مقایسه با روشهای استاندارد بیوپسیهای تومور، عمدتا در ماهیت بسیار کمتهاجمیتر این رویکرد نهفته است؛ برای مثال فرایندی را که برای انجام بیوپسی از یک توده ریوی انجام میشود، در نظر بگیرید. روش معمول برای نمونهگیری از چنین تودههایی بسته به موقعیت تومور میتواند جراحی یا نمونهگیری حین رادیولوژی باشد. هر دو روش علاوه بر هزینه بالای انجام عمل و نگهداری بیمار حین و بعد از عمل، دارای ریسک خونریزی ریوی و همچنین خطر سوراخشدن پرده ریوی و نفوذ متعاقب هوا به قفسه سینه (پنوموتوراکس) هستند. درصورتیکه در روش بیوپسی مایع، اساسا چنین خطراتی وجود ندارند و علاوهبراین
بیمار نیازی به بستریشدن و اتاق عمل ندارد. مزیت دیگر بیوپسیهای مایع آن است که امکان نمونهبرداریهای مکرر و سریالی از بیماران را میسر میکند. این مزیت بزرگ اجازه بررسی غیرتهاجمی و بیخطر رفتار تومورها با گذشت زمان و همچنین بررسی پاسخ آنها به درمانهای مختلف را فراهم میکند. بهعنوان مثال در یک مطالعه، بیماران مبتلا به سرطان دستگاه گوارش که از نظر رادیوگرافیک پاسخ خوبی به درمان نشان داده بودند، بعد از دو هفته از شروع درمان، سطوح خونی سیتیدیانای افت 90درصدی را نشان دادند. در مطالعه دیگری، خطر بازگشت مجدد سرطان در بیماران مبتلا به سرطان پستان که تحت جراحی برداشت تومور قرار گرفته بودند و در نمونه خون آنها سیتیدیانای قابل شناسایی بود، 25 برابر بیشتر بود. مشابه این آزمایشها درحالحاضر برای انواع مختلف سرطانهای خون مانند لوسمی میلوژن مزمن هم انجام میشوند. بهاینترتیب در مواردی که به هر دلیلی امکان نمونهگیری مستقیم از بافت بیمار فراهم نباشد، تعیین غیرمستقیم پروفایل مولکولی تومورها از طریق بیوپسی مایع امکانپذیر است. مضرات مهم بیوپسی مایع درحالحاضر نیاز به تشخیص اولیه بافتشناسی دارد که فقط با
نمونهگیری مستقیم از بافت بیمار حاصل میشود، ازاینرو پزشکان فعلا باید در تفسیر بالینی نتایج تستهای بیوپسی مایع محتاط باشند. مقدار پایین سیتیدیانای در خون محیطی ممکن است منجر به بالاتررفتن میزان منفی کاذب در تفسیر نتایج شود و بههمیندلیل برای دستیابی به نتایج قابل اعتماد، به تلاش و تخصص فنی درخورتوجه بیشتری نیاز است. ازاینرو اگرچه بیوپسیهای مایع پتانسیل بالایی برای غلبه بر بسیاری از اشکالات مرتبط با بیوپسی بافت دارند، به احتمال زیاد بیوپسی بافتی فعلا روش استاندارد برای تشخیص بیماریها باقی خواهد ماند. تا زمانی که فناوریهای بهتری برای آزمایش بیوپسی مایع در دسترس نباشد، دسترسی مستقیم به بافت تومور امکان تجزیه و تحلیل کاملتری از بیماری را فراهم میکند. گفتنی است استفاده بالینی از بیوپسی مایع از سال 2014، با در دسترس قرارگرفتن اولین پلتفرم تجاری بیوپسی مایع، بهطور درخورتوجهی افزایش یافته است. چندین کیت آزمایشگاهی از نظر تجاری در دسترس و مورد تأیید سازمان غذا و داروی آمریکاست و صلاحیت برخی از آنها برای استفاده درمانی، از طرف شرکتهای بیمه تأیید شده است؛ برای مثال در سال 2016، سازمان غذا و داروی
آمریکا تست جهش cobas® EGFR v2 را برای تعیین صلاحیت بیماران مبتلا به نوعی سرطان ریه برای دریافت برخی از مهارکنندههای تیروزین کیناز (EGFR) تأیید کرد. استفاده از آزمایش ژنومی بیوپسی مایع برای نظارت بر پیشرفت بیماری برای دیگر انواع تومورهای سرطانی هنوز در مراحل تحقیقاتی قرار دارند. بااینحال مطالعات متعددی نشان دادهاند که اندازهگیری کمی جهشهای شناساییشده در سیتیدیانای، بهویژه در بیمارانی که نیازمند درمانهای هدفمند هستند، میتواند پیشرفت بیماری و بروز جهشهای مقاوم در طول مدت درمان را شناسایی کنند. با آنکه درحالحاضر مبحث بیوپسی مایع، استفاده محدودی در حیطه تشخیصی و درمان بیماران دارد، بهدلیل انجام تحقیقات روزافزون در این زمینه، دانش ما درباره نقش سیتیدیانای در این حوزه بهسرعت در حال گسترش و تحول است؛ ازاینرو در آینده شاهد نقش فراگیرتر سیتیدیانای در حوزه تشخیصی و همچنین مراقبتهای بالینی خواهیم بود.
پزشکی دقتمحور، رویکردی نوین در مبحث درمان بیماران است که به پزشکان این امکان را میدهد که براساس زمینه ژنتیکی هر بیمار یا دیگر تحلیلهای مولکولی و سلولی بیماری، پروتکلهای درمانی را شخصیسازی کنند و از این طریق شانس بهبودی بیمار را افزایش دهند. ظهور پزشکی دقتمحور، حاصل پیشرفتهای چشمگیر در روشهای تشخیصی، تعیین پیشآگهی و بهکارگیری رژیمهای جدید درمانی است. بخش مهمی از این رویکرد جدید، روی بهحداقلرساندن مقدار بافت مورد نیاز برای آزمایشهای تشخیصی از طریق روشهای کمتهاجمی و ایمنتر متمرکز شده است. یکی از روشهای مورد توجه در سالهای اخیر «بیوپسی مایع» است. همانطورکه از نامش پیداست، بیوپسی مایع به نمونهگیری از مایعات بدن بیمار برای آزمایش و بهمنظور یافتن نشانگرهای مشخص یک بیماری اطلاق میشود. اگرچه نمونهگیری مستقیم از بافت مبتلا به سرطان، هنوز استاندارد طلایی برای آزمایشهای تشخیصی است؛ بااینحال منابع جایگزین این نوع نمونهگیری مانند خون، بزاق و ادرار، در چند سال گذشته با هدف تهیه جانشین بیوپسی که میتواند تشخیص سریع و دقیق تغییرات ژنتیکی را از طریق روشهای غیرتهاجمی فراهم کند، بررسی شده است. درحالحاضر بیشترین کاربرد بیوپسی مایع برای جمعآوری خون بهمنظور تجزیه و تحلیل دیانای جداشده از سلولهای سرطانی است که در گردش خون قابل شناسایی هستند. اولینبار در سال ۱۹۴۸ بود که دانشمندان دیانای آزاد را در گردش خون انسان شناسایی کردند؛ اما این کشف مهم، در آن زمان چندان مورد توجه جامعه علمی قرار نگرفت؛ اما نزدیک به 30 سال بعد و در سال 1977، دانشمندان به وجود سطح بالای دیانای تومور در گردش خون (ctDNA) بیماران مبتلا به سرطان پی بردند. پس از این کشف مهم، دیگر تحقیقات پزشکی تا به امروز نشان دادهاند که افزایش میزان سیتیدیانای در خون بهطورکلی نشاندهنده بسیاری از فرایندهای پاتولوژیک از جمله شرایط نئوپلاستیک بدخیم و خوشخیم، بیماریهای التهابی، سکته مغزی، تروما و سپسیس است. اساس مبحث بیوپسی مایع بر این پایه استوار است که سلولهای سرطانی واقع در یک تومور، از تومور جدا شده و خود سلول یا ذخیره ژنتیکی آن وارد گردش خون بیمار میشوند. مطالعات متعددی نشان دادهاند که آزمایشهای پیشرفته ژنتیک میتوانند همان تغییرات ژنتیکی موجود در تومور را در مواد ریختهشده در مایعات بدن تشخیص دهند. خون یک بیمار مبتلا به سرطان حاوی دو نوع مواد مشتق از سرطان است که قابلیت تجزیه و تحلیل دقیق مولکولی را دارند: سلولهای توموری در گردش خون و همچنین دیانای جداشده از سلولهای سرطانی که به آن دیانای تومور در گردش یا سیتیدیانای نیز گفته میشود. با افزایش حجم تومورها و بالطبع افزایش میزان سوختوساز و مرگومیر سلولهای توموری، ظرفیت فاگوسیتهای بدن برای ازبینبردن و پاکسازی خون از سلولهای سرطانی مرده و قطعات جداشده از آنها تکمیل شده و این امر منجر به انتشار غیرفعال سیتیدیانای به جریان خون میشود. بهاینترتیب پزشکان میتوانند از خون بیمار برای تجزیه و تحلیل دیانای تومورها استفاده کنند. بسته به اندازه و میزان عروق تومور، میزان سیتیدیانای منتشرشده در گردش خون از 0.01 درصد تا 90 درصد کل دیانای موجود در پلاسما متغیر است؛ بنابراین بیوپسی مایع یک رویکرد غیرتهاجمی برای مشخصکردن پروفایل مولکولی یک تومور سرطانی بدون نیاز به نمونهگیری مستقیم از بافت تومور ارائه میدهد. لازم به ذکر است که بیشتر دیانای آزاد در پلاسما از سلولهای در حال مرگ و مشخصا گلبولهای سفید حاصل میشود. بهطورکلی بین سه تا 9 نانوگرم دیانای آزاد در هر میلیلیتر پلاسما در خون افراد عادی و بیماران مبتلا به مراحل اولیه سرطان وجود دارد؛ اما بیماران مبتلا به مراحل پیشرفتهتر سرطان، میتوانند بیش از 10 برابر این مقدار، دیانای آزاد در هر میلیلیتر پلاسما داشته باشند. باوجوداین حتی در این بیماران هم مقدار دیانای جهشیافته حاصل از سرطان هنوز کمتر از 10 درصد از کل سیتیدیانای موجود در خون است. گرچه منشأ میزان بالای دیانای آزاد فاقد جهش ژنتیکی در بیماران مبتلا به سرطان پیشرفته هنوز ناشناخته است؛ اما از نظر تجربی ما میدانیم که بهطورکلی میزان دیانای آزاد واجد جهش ژنتیکی در بیماران مبتلا به سرطانهای بزرگ و پیشرفته بیشتر از بیمارانی است که دارای تومورهای کوچکتر هستند یا اینکه در مراحل اولیه سرطان قرار دارند. بااینحال مشکل آن است که میزان دیانای جهشیافته موجود در پلاسما حتی در بیمارانی با تومور یکسان، بسیار متفاوت است. نشانگرهای زیستی پروتئینی، مانند آنتیژن کارسینوجنینی و آنتیژن کربوهیدرات 19-9، جزء اولین نشانگرهایی بودند که برای ارزیابی سرطانها از طریق آزمایش خون استفاده شدند. چنین نشانگرهای زیستیای برای ارزیابی میزان پیشرفت و گستردگی تومور در بیماران، بهویژه در طول درمان در بیماران مبتلا به سرطان پیشرفته تأیید شده است. مطالعات اخیر نشان دادهاند که نشانگرهای زیستی پروتئین، هنگامی که به دقت استفاده شوند، میتوانند برای تشخیص سرطانهای اولیه نیز ارزشمند باشند. با پیشرفت در روشهای آزمایشگاهی طیفسنجی جرمی برای تشخیص پروتئینها، انتظار داریم بهزودی نسل جدیدی از نشانگرهای زیستی پروتئینی سرطان یافت شوند. این نوع طیفسنجی جرمی همچنین میتواند کشف متابولیتهایی از سرطان را میسر کند که با دیگر روشها از جمله دیانای آزاد امکانپذیر نیست. شایان ذکر است که علاوه بر سیتیدیانای، مؤلفههای دیگری نیز در مبحث بیوپسی مایع تحت بررسیهای تحقیقاتی هستند. از میان این مؤلفهها میتوان به اسیدهای ریبونوکلئیک در گردش خون، سلولهای توموری در گردش خون، وزیکولهای خارج سلولی و پلاکتهای آموزشدادهشده توسط تومور اشاره کرد. با انجام تحقیقات کاربردی بیشتر، این مؤلفههای اضافی بیوپسی مایع، ممکن است در آینده مورد استفاده بالینی نیز قرار گیرند. تا همین اواخر، فناوریهای موجود حساسیت و قدرت تشخیصی لازم برای جداسازی سیتیدیانای از نمونههای خون بیماران را نداشتند و ازاینرو پزشکان نمیتوانستند نتایج آزمایشگاهی سطوح خونی سیتیدیانای را به کاربرد معناداری در حیطه درمان بیماران تبدیل کنند. در آزمایشهای مولکولی معمول که روی مایعات بدن برای تشخیص اسیدهای نوکلئیک از ویروسها و دیگر میکروارگانیسمها انجام میشوند، مقادیر نسبتا زیادی از اسیدهای نوکلئیک در خون وجود دارند و همین امر کار تشخیص و جداسازی اسیدهای نوکلئیک ویروسی یا دیگر میکروارگانیسمها را تسهیل میکند؛ اما چالش تشخیص و جداسازی قطعات اسید نوکلئیک تومور در گردش اینجاست که غلظت سیتیدیانای در خون بسیار پایینتر از اسیدهای نوکلئیک حاصل از عفونتهای ویروسی یا باکتریال است. سیتیدیانای معمولا قطعات دیانای کوچکی در محدوده 140-170 جفت نوکلئوتیدی هستند و نوع تومور، میزان پیشرفت و گستردگی، سرعت تکثیر و همچنین داروهای شیمیدرمانی، همه بر میزان سیتیدیانای در یک نمونه خون تأثیر میگذارند. علاوه بر چالش سایز کوچک سیتیدیانای، مشکل دیگر این است که اگرچه سیتیدیانای در پلاسما و سرم نسبتا پایدار است؛ اما توسط کبد و کلیهها پاکسازی شده و در چند ساعت از گردش خون خارج میشود و همین سرعت نسبتا بالای تصفیه، مشکل جداسازی سیتیدیانای از خون را دوچندان میکند. باوجوداین، پیشرفتهای جدید در فرایندهای آزمایشگاهی، جداسازی و تخلیص موفقیتآمیز توالیهای سیتیدیانای از خون بیماران را میسر کرده است. روشهایی را که درحالحاضر برای تشخیص یا اندازهگیری سیتیدیانای استفاده میشوند، میتوان به دو دسته تقسیم کرد:
1- واکنش زنجیرهای پلیمراز (PCR)
2- رویکردهای مبتنی بر نسل جدید توالییابی دیانای یا
Next Generation Sequencing که به اختصار NGS خوانده میشود.
سنجشهای مبتنی بر PCR معمولا دارای زمان پاسخدهی سریعتری هستند و هزینه کمتری دارند؛ اما بهطور معمول میتوانند فقط یک یا چند جهش خاص را بهطور همزمان ارزیابی کنند؛ اما رویکردهای مبتنی بر نسل جدید توالییابی دیانای به علت دقت بسیار بالای تشخیصی اجازه ارزیابی طیف وسیعتری از جهشهای ژنتیکی را ممکن میکنند؛ بااینحال در مقایسه با روشهای سادهتر مبتنی بر PCR، تکنیکهای NGS گرانتر، وقتگیر و از نظر فنی چالشبرانگیز هستند. مزیت مهم بیوپسی مایع در مقایسه با روشهای استاندارد بیوپسیهای تومور، عمدتا در ماهیت بسیار کمتهاجمیتر این رویکرد نهفته است؛ برای مثال فرایندی را که برای انجام بیوپسی از یک توده ریوی انجام میشود، در نظر بگیرید. روش معمول برای نمونهگیری از چنین تودههایی بسته به موقعیت تومور میتواند جراحی یا نمونهگیری حین رادیولوژی باشد. هر دو روش علاوه بر هزینه بالای انجام عمل و نگهداری بیمار حین و بعد از عمل، دارای ریسک خونریزی ریوی و همچنین خطر سوراخشدن پرده ریوی و نفوذ متعاقب هوا به قفسه سینه (پنوموتوراکس) هستند. درصورتیکه در روش بیوپسی مایع، اساسا چنین خطراتی وجود ندارند و علاوهبراین
بیمار نیازی به بستریشدن و اتاق عمل ندارد. مزیت دیگر بیوپسیهای مایع آن است که امکان نمونهبرداریهای مکرر و سریالی از بیماران را میسر میکند. این مزیت بزرگ اجازه بررسی غیرتهاجمی و بیخطر رفتار تومورها با گذشت زمان و همچنین بررسی پاسخ آنها به درمانهای مختلف را فراهم میکند. بهعنوان مثال در یک مطالعه، بیماران مبتلا به سرطان دستگاه گوارش که از نظر رادیوگرافیک پاسخ خوبی به درمان نشان داده بودند، بعد از دو هفته از شروع درمان، سطوح خونی سیتیدیانای افت 90درصدی را نشان دادند. در مطالعه دیگری، خطر بازگشت مجدد سرطان در بیماران مبتلا به سرطان پستان که تحت جراحی برداشت تومور قرار گرفته بودند و در نمونه خون آنها سیتیدیانای قابل شناسایی بود، 25 برابر بیشتر بود. مشابه این آزمایشها درحالحاضر برای انواع مختلف سرطانهای خون مانند لوسمی میلوژن مزمن هم انجام میشوند. بهاینترتیب در مواردی که به هر دلیلی امکان نمونهگیری مستقیم از بافت بیمار فراهم نباشد، تعیین غیرمستقیم پروفایل مولکولی تومورها از طریق بیوپسی مایع امکانپذیر است. مضرات مهم بیوپسی مایع درحالحاضر نیاز به تشخیص اولیه بافتشناسی دارد که فقط با
نمونهگیری مستقیم از بافت بیمار حاصل میشود، ازاینرو پزشکان فعلا باید در تفسیر بالینی نتایج تستهای بیوپسی مایع محتاط باشند. مقدار پایین سیتیدیانای در خون محیطی ممکن است منجر به بالاتررفتن میزان منفی کاذب در تفسیر نتایج شود و بههمیندلیل برای دستیابی به نتایج قابل اعتماد، به تلاش و تخصص فنی درخورتوجه بیشتری نیاز است. ازاینرو اگرچه بیوپسیهای مایع پتانسیل بالایی برای غلبه بر بسیاری از اشکالات مرتبط با بیوپسی بافت دارند، به احتمال زیاد بیوپسی بافتی فعلا روش استاندارد برای تشخیص بیماریها باقی خواهد ماند. تا زمانی که فناوریهای بهتری برای آزمایش بیوپسی مایع در دسترس نباشد، دسترسی مستقیم به بافت تومور امکان تجزیه و تحلیل کاملتری از بیماری را فراهم میکند. گفتنی است استفاده بالینی از بیوپسی مایع از سال 2014، با در دسترس قرارگرفتن اولین پلتفرم تجاری بیوپسی مایع، بهطور درخورتوجهی افزایش یافته است. چندین کیت آزمایشگاهی از نظر تجاری در دسترس و مورد تأیید سازمان غذا و داروی آمریکاست و صلاحیت برخی از آنها برای استفاده درمانی، از طرف شرکتهای بیمه تأیید شده است؛ برای مثال در سال 2016، سازمان غذا و داروی
آمریکا تست جهش cobas® EGFR v2 را برای تعیین صلاحیت بیماران مبتلا به نوعی سرطان ریه برای دریافت برخی از مهارکنندههای تیروزین کیناز (EGFR) تأیید کرد. استفاده از آزمایش ژنومی بیوپسی مایع برای نظارت بر پیشرفت بیماری برای دیگر انواع تومورهای سرطانی هنوز در مراحل تحقیقاتی قرار دارند. بااینحال مطالعات متعددی نشان دادهاند که اندازهگیری کمی جهشهای شناساییشده در سیتیدیانای، بهویژه در بیمارانی که نیازمند درمانهای هدفمند هستند، میتواند پیشرفت بیماری و بروز جهشهای مقاوم در طول مدت درمان را شناسایی کنند. با آنکه درحالحاضر مبحث بیوپسی مایع، استفاده محدودی در حیطه تشخیصی و درمان بیماران دارد، بهدلیل انجام تحقیقات روزافزون در این زمینه، دانش ما درباره نقش سیتیدیانای در این حوزه بهسرعت در حال گسترش و تحول است؛ ازاینرو در آینده شاهد نقش فراگیرتر سیتیدیانای در حوزه تشخیصی و همچنین مراقبتهای بالینی خواهیم بود.