Kanser tanısında yeni yöntemler: Sıvı (likid) biyopsi

Shutterstock

Günümüzde kanser tanısı için gerekli yöntem dokulardan elde edilen örneklerin patolojik olarak incelenmesidir. Tanı için doku örneklerinin alınması işlemine genellikle biyopsi (bios-canlı; opsis-görmek) adı verilir. Biyopsiler hastalıklı dokunun tümüyle çıkarılması (eksizyonel biyopsi) veya bir parçasının tanı için çıkarılması (inzisyonel biyopsi) şeklinde olabildiği gibi iğnelerle doku içinden hücrelerin alınarak incelenmesi (ince iğne aspirasyon biyopsisi) ya da vücut sıvılarına dökülen hücrelerin incelenmesi (sitopatoloji) şeklinde olabilir. Son 30 yılda kanserin tipi, yaygınlığı, yerleşimi gibi faktörlere bağlı olarak kanser hücrelerinin kanda da bulunabildiği gözlenmiş ve bu dolaşan kanser hücrelerinin tanı ve tedaviyi izleme bakımlarından değeri tartışılmaya başlanmıştır. Daha yakın zamanlarda ise kanser hücrelerinin genetik profillerinin daha iyi belirlenmesi sonucu kan ve vücut sıvılarında hücreler yerine moleküler parmak izlerinin saptanması anlamına gelen sıvı (likid) biyopsi yöntemleri hızla gelişmeye başlamıştır.

Sıvı (likid) Biyopsi Nedir?

Sıvı biyopsi (SB) “kanda dolaşan tümör hücrelerini veya tümör hücrelerinin DNA parçalarını tespit etmek amacıyla kan örneği üzerinde yapılan test” olarak tanımlanabilir [1]. Sıvı biyopsi tekniğini özel kılan önemli noktalardan birisi cerrahi bir işlem gerektiren doku biyopsisinden farklı olarak sadece hastanın kanından alınan küçük miktarda bir kan örneği ile gerçekleştirilen invaziv olmayan bir yöntem olmasıdır.

Sıvı Biyopsi Tarihçe

Patolog Thomas Ashworth, yaklaşık 150 yıl önce, 1869’da, bir metastatik kanser hastasının kanında dolaşan tümör hücrelerinin (CTC’ler) varlığına dair kanıtlar sunmuştu [2]. Günümüzdeki hızlı ilerlemeler, dolaşımdaki nükleik asitlere dayanan çok sayıda testin geliştirilebilir olduğunu ve kanserli hastaları sağlıklı bireylerden kolayca ayırt etmeye yardımcı olacağını gösteriyor [3, 4] .

Sıvı biyopsi tekniği üzerindeki çalışmalar çok eskiye dayansa da başlangıçta SB’nin uygulanması çok fazla ilgi ve dikkat çekmemişti. Ancak PubMed (NCBI) veri tabanında 1975’ten itibaren “liquid biopsy” (sıvı biyopsi), CTC ve cfDNA arama terimlerini kullanan makaleler araştırıldığında, SB’ye hızla artan ilgi görülüyor.

PubMed veri tabanında sıvı biyopsi, dolaşımda tümör hücresi ve dolaşımda tümör DNA’sı anahtar kelimeleri ile yapılan arama sonucunda çıkan makale sayıları

Kanser ve Sıvı Biyopsi

Kanserin ayırt edici özelliklerinden birisi hücrelerdeki genetik malzemenin (genom) değişime uğramasıdır (mutasyon). Kanserler, cerrahi bir işlem gerektiren tümör biyopsisi ile doku örneği alınarak teşhis edilebilir ve tanımlanabilir. Tümör biyopsileri, tedavi planı yaparken sağlıklı ve zengin bilgiler sunarlar. Biyopsilerin yararları arasında alınan örneklerde kanserin tanısı ötesinde tipi, agresifliği, yayılma yolu, immünolojik ve moleküler karakterizasyonu yönlerinden de bilgi verebilmesi sayılabilir. Ancak biyopsilerin sınırlamaları vardır. Birincisi, bir tümör büyüdükçe zamanla değişebilir, yayılır (metastaz) ve kanser önleyici ilaçlara maruz kalır. Hastalık ilk teşhis edildiğinde alınan tümör biyopsileri kanserin daha sonraki durumunu yansıtmayabilir. İkincisi, kanser hakkında güncel bilgi almak için tekrarlanan biyopsiler ağrı, enfeksiyon ve kanama gibi olası komplikasyonlara neden olabilir. Üçüncüsü, vücudun farklı bölgelerine yayılan kanser hücreleri başladığı bölgedeki kanserden farklı olabilir. Bu sebeple, vücudun bir bölgesinden alınan bir tümör biyopsisinin vücuttaki kanseri yeterince temsil etmesi mümkün değildir. Bu doğrultuda, sıvı biyopsiler, kanseri zaman içinde gözlemlemek için daha uygun olabilir. Daha ucuz ve daha az invaziv olduğundan tekrarlanması kolaydır ve alternatif veya yardımcı bir yöntem sayılabilir [2, 5-8].

Kanda, kanserle ilgili iki tip materyel bulunabilir. Bunlar kanda serbest dolaşan tümör hücreleri (CTCs) ve serbest dolaşan tümör DNA’sıdır (cfDNA). Tümörler hacim olarak büyüdükçe ve sayıları arttıkça, cfDNA kan dolaşımına salınır.  Bu durumda dolaşımdaki kan kullanılıp klinik açıdan önemli olan genetik biyobelirteçler tespit edilebilir ve moleküler analizlerde detaylı olarak incelenebilir. Dahası, tüm hastalık bölgelerinden gelen genetik materyal dolaşımda serbest olarak bulunduğundan, kan örneklemesi vücutta gelişen kanserin gerçek zamanlı, temsili bir görüntüsünü sağlayabilir.

Sıvı biyopsilerden elde edilen bilgiler, metastatik hastalığın belirli bir evresinde hekimin en iyi tedaviyi seçmesine yardımcı olabilir. Kan-bazlı izleme ayrıca, bir görüntüleme muayenesinde değişiklikler görünmeden önce farklı bir tedavi rejimine geçme gerekliliğini de gösterebilir. Erken evre kanserlerde, tedavi sonrası, kanın kanser sinyalleri için periyodik olarak kontrol edilmesi, nüks (tekrar) riski olan hastaları tanımlayabilir. Bazı araştırmalar, sıvı biyopsilerin tümörün yeniden ortaya çıkmasından çok önce kanserin ne zaman ortaya çıktığını tespit edebileceğini öne sürüyor. Erken müdahale sayesinde sağ kalım iyileştirilebilir [2,5-8].

Tüm bu bilgiler ışığında, sıvı biyopsiler hala araştırma aşamasında olsa da, kanser tedavisine cevabın tespiti, iyileştirilmesi ve önlenmesi konusunda ümit vaat ediyor.  Sıvı biyopsi kavramı kişiselleştirilmiş tıp yaklaşımını tamamlayabilir ve klinik çalışmalarda hasta seçimi için yenilikçi bir yol sunar; burada genom analizi, hastanın hedefe yönelik tedavi için uygunluğunu destekler niteliktedir.

Kanserin çeşitli evrelerinde tedavi stratejisi için sıvı biyopsi kullanımı.

Sıvı biyopsinin de içinde olduğu yeni tanı yöntemlerinin görünüşteki bazı avantajlarına karşılık henüz yaygın kullanıma girme ve geleneksel yöntemlerin yerini almaları yönünde sorunlar olduğunu görmek gerekir. Bunlardan birisi saptanan her kanserin biyolojik olarak ilerleyeceği ve hastanın sağlığını tehdit edeceği yönündeki bilgilerin doğru olmadığıdır. Özellikle prostat ve meme kökenli bazı kanserler yaşam boyu ilerlemeden kalabilir. Bugün hangi kanserin ilerleyeceği hangisinin yerel kalacağını ayırt edecek bilgilerimiz kesinleşmedi. Buna karşılık yanlış veya hasta yaşamı için anlamsız bir tanının hastaya fiziksel, ekonomik ve psikolojik yükler getireceği açık. İkinci olarak, istenen bir olgu olmakla birlikte, her kanserde erken tanının yeterli olmayabileceği de anlaşıldı. Ayrıca insan kanında dolaşan normal DNA parçacıklarının da var olduğu biliniyor. Doku zedelenmesi ile birlikte giden miyokard enfarktüsü gibi hastalıklarda, hatta gebelikte kanda DNA saptanabilir. Dolayısıyla kanda bulunan DNA’nın kansere özgü olması, mümkünse hangi bölgenin kanserini yansıttığının belirlenmesi, içindeki sekansların kanserin hangi biyolojik özelliklerinin belirteci olduğunun anlaşılması teknolojinin kabullenilmesi için temel koşullar [9].

Sıvı biyopsi ve benzeri yeni yöntemler bugün ekonomik olarak yaygın kullanılabilecek duruma geliyor. Klinik olarak tanı ve tedavideki yararlarının kanıtlanmasıyla birlikte geleneksel yöntemlerin yanı sıra hastalar için ucuz, zahmetsiz ve yeni bilgiler sağlayan teknikler olarak kullanıma girmeleri bekleniyor.

Arta Fejzullahu (Marmara Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Tıbbi Genetik AD)
Şevket Ruacan
(Bilim Akademisi üyesi, Koç Üniversitesi Tıp Fakültesi öğretim üyesi)

Kaynaklar

[1] National Cancer Institute. Definition of liquid biopsy – NCI Dictionary of Cancer Terms – National Cancer Institute.

[2] Neumann MHD, Bender S, Krahn T, Schlange T. ctDNA and CTCs in Liquid Biopsy – Current Status and Where We Need to Progress. Comput Struct Biotechnol J. 2018 Jun 1;16:190-195

[3] Mandel P, Metais P. [Les acides nucléiques du plasma sanguin chez l’homme]. [Article in French]. C R Seances Soc Biol Fil. 1948; 142:241–3.

[4] McLarty JL, Yeh CH. Circulating cell-free DNA: The blood biopsy in cancer management. Cell Sci Rep. 2015; 2:00021.

[5] Domínguez-Vigil IG, Moreno-Martínez AK, Wang JY, Roehrl MHA, Barrera-Saldaña HA. The dawn of the liquid biopsy in the fight against cancer. Oncotarget. 2017 Dec 8;9(2):2912-2922.

[6] Stratton MR, Campbell PJ, Futreal PA. The cancer genome. Nature. 2009; 458:719–24.

[7] Arneth B. Update on the types and usage of liquid biopsies in the clinical setting: a systematic review. BMC Cancer. 2018 May 4;18(1):527.

[8] Gerlinger M, et al. Intratumor heterogeneity and branched evolution revealed by multiregion sequencing. N Engl J Med 2012;366(10):883–92.

[9] McDowell S. Liquid Biopsies: Past, Present, and Future. American Cancer Society. February 2018