DNA plasmatico specifico per tumore

Nel 2011, ci sono stati circa 233.000 casi di carcinoma mammario invasivo e 39.970 decessi per carcinoma mammario negli Stati Uniti. Alla stragrande maggioranza dei pazienti viene diagnosticata una malattia resecabile e potenzialmente curabile allo stadio I-III, e per questi pazienti, le domande più urgenti sono se sono indicate la terapia endocrina adiuvante o la chemioterapia e, in tal caso, come determinare se questi trattamenti funzionano. La terapia sistemica adiuvante riduce i tassi di recidiva relativa del 30-50%, a seconda dell'età del paziente e delle caratteristiche del tumore. Tuttavia, i pazienti con malattia allo stadio iniziale spesso non presentano marcatori misurabili della malattia come un elevato antigene tumorale 27-29 (CA27.29) o cellule tumorali circolanti. I pazienti con carcinoma mammario in stadio iniziale sono generalmente trattati con terapia adiuvante sulla base di prove storiche che dimostrano che tale terapia prolunga la sopravvivenza in questa popolazione.

Il cancro del polmone è il tumore maligno più comune e la principale causa di morte correlata al cancro negli Stati Uniti. Ogni anno negli Stati Uniti vengono diagnosticati circa 220.000 nuovi casi di cancro al polmone. Sfortunatamente, i tumori del polmone vengono spesso diagnosticati in fasi successive rispetto al cancro al seno, in parte a causa di uno screening poco o nullo per il cancro del polmone. Come per il cancro al seno, i pazienti sono comunemente trattati con agenti chemioterapici, ma i regimi di trattamento possono richiedere diverse settimane o mesi per suscitare effetti antitumorali clinicamente rilevabili. Un biomarcatore per valutare la risposta precoce del tumore alla terapia andrebbe a vantaggio di questa popolazione di pazienti.

Il contenuto delle cellule tumorali morenti può essere rilevato nel flusso sanguigno e questo può essere migliorato dalla vascolarizzazione che perde dei tumori solidi. I biomarcatori proteici della morte delle cellule tumorali sono difficili da rilevare a causa della natura complessa del plasma e della mancanza di sensibilità tecnica. Al contrario, il DNA è più facile da rilevare attraverso l'amplificazione della reazione a catena della polimerasi (PCR). Infatti, il DNA tumorale circolante è stato rilevato nel plasma di pazienti con osteosarcoma, carcinoma mammario e carcinoma colorettale. Fino a poco tempo fa, non era pratico sviluppare un test per quantificare sistematicamente il DNA tumorale circolante a causa dell'eterogeneità tra pazienti e tumori. I progressi nella tecnologia genomica ora consentono il sequenziamento di un genoma tumorale per identificare aberrazioni genomiche specifiche del paziente. Le principali alterazioni genomiche (ad es. inserzioni, amplificazioni, delezioni, inversioni, traslocazioni) possono essere facilmente rilevate utilizzando primer PCR che riconosceranno il DNA tumorale ma non il DNA normale.

Mentre questa strategia può essere generalmente applicabile a diversi tipi di tumori solidi, due problemi sono evidenti nel cancro al seno. In primo luogo, l'incidenza dei riarrangiamenti cromosomici varia ampiamente. Il sequenziamento dell'intero genoma di 15 tumori al seno ha rivelato un intervallo di 1-231 alterazioni genomiche maggiori (media = 68), in cui 2 tumori avevano 1 alterazione e 9 tumori avevano > 20 alterazioni. Le mutazioni puntiformi a base singola sono più comuni ma difficili da rilevare in modo affidabile utilizzando la PCR. Pertanto, i ricercatori devono considerare che un piccolo sottogruppo di pazienti può avere un numero limitato di alterazioni genomiche disponibili per questo test. In secondo luogo, l'eterogeneità intratumorale può significare che alcune alterazioni genomiche non sono presenti in ogni cellula tumorale. Tale eterogeneità è stata dedotta da studi FISH e di immunoistochimica (IHC) per molti anni, ed è ora verificata a livello genomico. Gli investigatori devono considerare che solo una sottopopolazione di cellule tumorali può essere sensibile alla terapia citotossica, quindi i cambiamenti nei livelli di DNA tumorale circolante possono essere riflessi solo con l'analisi delle alterazioni genomiche specifiche delle cellule sensibili.