Krev místo tkáně

Kolorektální karcinom (KRK) patří mezi nejčastější nádorová onemocnění a v České republice představuje jednu z hlavních příčin úmrtí. Prognóza přežití se zásadně liší dle stadia, ve kterém je nemoc diagnostikována. V prvním stadiu je pětiletá míra přežití nejvyšší a může dosahovat až 90 %. Naopak u čtvrtého stadia, které se vyznačuje přítomností metastáz, klesá tato míra na pouhých 11-14 %. Z tohoto důvodu je zásadní detekovat KRK co nejdříve, ideálně již v prekancerózních polypech.

I přes značný pokrok v diagnostice i léčbě zůstává účinnost léčby často nedostatečná, a to především kvůli přílišné toxicitě pro pacienta nebo rezistenci nádoru. Proto se stále intenzivně hledají nové biomarkery, které by umožnily odhalit nádor či návrat nádorového onemocnění časněji nebo nastavit léčbu pacientů s KRK na míru.

Invazivní metody, jako je tkáňová biopsie, jsou postupně nahrazovány minimálně invazivními technikami, které lze souhrnně označit jako tekutou biopsii. Dosavadní základní i klinické výzkumy naznačují, že může poskytnout detailnější informace o celkovém genetickém profilu nádoru než tradiční tkáňová biopsie. Tekutá biopsie zahrnuje sběr a analýzu nádorových biomarkerů, které se nacházejí v krvi nebo jiných tělních tekutinách (v mateřském mléce, slinách, moči…). Základem této metody je izolace nukleových kyselin nebo cirkulujících nádorových buněk z tělních tekutin, následovaná nejrůznějšími genomickými či proteomickými analýzami. Tekutá biopsie přináší i řadu dalších výhod, např. možnost opakovaného odběru vzorků pro monitorování onemocnění v reálném čase nebo nižší finanční náročnost.

Nukleové kyseliny se do cirkulace uvolňují dvěma způsoby. První je pasivní uvolňování z poškozených, nekrotických či apoptotických buněk. Příkladem může být chronický zánět, při kterém dochází k nekróze buněk, jejichž obsah včetně nukleových kyselin se uvolňuje např. do krevního řečiště. Druhým způsobem je aktivní uvolňování prostřednictvím mimobuněčných váčků. Ty slouží jako komunikátor se vzdálenými částmi lidského těla a mohou představovat efektivní nástroj pro přípravu vhodného prostředí pro usídlení cirkulujících nádorových buněk a založení metastáz. V našem výzkumu se zabýváme několika biomarkery nacházejícími se ve vzorcích z tekuté biopsie, a to na úrovni DNA i RNA.

U volné cirkulující nádorové DNA stanovujeme jak její přítomnost, tak výskyt mutací v důležitých genech. Nedávno jsme u pacientů, kteří na léčbu neodpovídali, nalezli v jejich cirkulující DNA v průběhu celé nemoci i léčby specifické mutace. Sledování těchto mutací nám může napomoci při časném odhalení návratu onemocnění nebo rezistence na podávanou léčbu. Pro tekutou biopsii by mohly mít význam i telomery – specializované struktury na koncích chromozomů, které hrají klíčovou roli v ochraně genetického materiálu a udržování stability genomu. Zjistili jsme, že délka telomer v periferní krvi pacientů je ovlivňována léčbou, např. chemoterapií. V periferní krvi pacientek s ovariálním karcinomem délka telomer dokonce reflektovala odpověď na léčbu založenou na bázi platiny – pacientky, které byly k této léčbě rezistentní, měly telomery významně delší než pacientky k této terapii citlivé.

Na úrovni RNA se v posledních dekádách upřela pozornost na malé molekuly RNA, tzv. mikroRNA (miRNA, viz Vesmír 91, 668, 2012/11), které ovlivňují vznik proteinů. Tyto proteiny mohou být přímo nebo nepřímo zapojené do vzniku nádoru nebo do jiných důležitých procesů v lidském těle. V naší studii se povedlo nalézt v krevní plazmě dvě miRNA, které by mohly pomoci diagnostikovat nové pacienty s nádory konečníku, protože hladiny těchto miRNA u nich byly výrazně odlišné od hladin u zdravé populace. Mohly by také pomoci předpovědět úspěšnost chemoterapie u konkrétního pacienta. Úspěšná byla u pacientů, u kterých se hladina těchto miRNA po roce od diagnózy prudce zvýšila. Naopak u pacientů, jejichž hladiny zůstaly nízké, nastal v následujících letech relaps, projevila se toxicita léčby či dokonce zemřeli. Výsledky našich pozorování by mohly být prvním signálem pro lékaře, že léčba nemusí být účinná.

Kromě malých RNA jsme v tekuté biopsii prokázali také význam dlouhé RNA s názvem MALAT1, jejíž funkce je obdobná jako u miRNA. Přítomnost MALAT1 v krevní plazmě by mohla pomoci s časnější diagnostikou KRK právě již v prekancerózních polypech.

Ačkoli naše studie a mnoho dalších poukazují na slibné možnosti aplikace tekuté biopsie v onkologickém výzkumu, je třeba provést další rozsáhlé výzkumy. Je důležité zdokonalit metody, testovat jednotlivé potenciální biomarkery na početnější skupině pacientů, a usnadnit tak jejich přechod do klinické praxe.