Agydaganat kimutatása folyadékbiopsziával

A Cancer Discovery folyóiratban április 29-én jelent meg a Johns Hopkins Kimmel Cancer Center kutatóinak cikke, amelyben egy olyan új folyadékbiopsziás módszer kifejlesztéséről számoltak be, amely forradalmasíthatja az agydaganatok diagnosztikáját, mivel a vérmintákban a tumorokból és immunsejtekből származó, keringő DNS-töredékeket azonosítja - ez pedig minimálisan invazív, a jelenleginél sokkal korábbi diagnózist tesz lehetővé.

Az agydaganatokat köztudottan nehéz felismerni, ennek eredményeképpen sok beteg már késői stádiumban kapja meg a diagnózist, miután olyan tüneteket tapasztal, mint a fejfájás, a rohamok vagy a kognitív problémák. A késői diagnózis erősen korlátozza a kezelési lehetőségeket, és rosszabb kimenetelhez vezet. Rengeteg próbálkozás történt már arra, hogy az agydaganatok jelenlétét jelző biomarkereket találjanak a betegek vérében, ám ezek sorra kudarcot vallottak, mivel a vér-agy gát általában megakadályozza a potenciális biomarkerek vérbe jutását.

Ennek a problémának a leküzdésére Dr. Victor E. Velculescu és kollégái egy “újgenerációs” folyadékbiopsziás megközelítést dolgoztak ki, amelyről már korábban kimutatták, hogy hatékony a tüdőrák kimutatásában, és amelyet már klinikai környezetben is alkalmaznak a tüdőrák szűrésére.

A technika a mesterséges intelligencia (AI) egy formáját, a gépi tanulást (machine learning) használja a vérben keringő DNS-darabok agydaganatokkal összefüggő mintázatainak azonosítására. A módszer az agydaganattal összefüggő, ismétlődő mintákat is keres a genomban. A technika alkalmazásával a kutatók az esetek mintegy háromnegyedében sikeresen kimutatták az agydaganatot egy 505 amerikai és dél-koreai betegből álló kohorszban, majd a kutatók egy második, mintegy 95 lengyelországi betegből álló csoporton validálták az eredményeket. A korábbi folyadékbiopsziás módszerek csak az esetek kevesebb mint 10%-ában voltak képesek kimutatni az agydaganatot.

A megközelítés sikeréhez hozzájárult az is, hogy az algoritmus az agydaganattal összefüggő immunrendszeri változásokat is képes volt kimutatni. Az agydaganatos betegek egész szervezetében immunszupprimált állapot alakul ki, és a vérben egyedi immunsejt-profil jelenik meg. Ezek az immunrendszeri különbségeknek azok, amelyeknek nem kell áthaladniuk a vér-agy gáton ahhoz, hogy kimutathatók legyenek - fejtette ki a tanulmány első szerzője, Dr. Dimitrios Mathios.

“Végre van egy olyan módszerünk az agydaganat kimutatására, amely kihasználja annak egyedi jellemzőit, beleértve az agydaganatból és az immunsejtek változásaiból eredő, az egész genomra kiterjedő fragmentációt” - nyilatkozta Mathios. “Az általunk észlelt jelek egy része magából az agydaganatból, más részük pedig az immunrendszernek a rákra adott válaszából származik.”

A kutatócsoport számítógépes szimulációt végzett arról, hogy mi történne, ha a folyékony biopsziás módszerüket használnák a becslések szerint évente 10 millió, fejfájással a sürgősségi osztályra vagy az alapellátási klinikákra érkező beteg szűrésére. Általában ezeket a személyeket csak akkor utalják be agyi képalkotó vizsgálatra, ha az orvosuk valamilyen háttérbetegségre gyanakszik. A szimuláció során kiderült, hogy az agydaganatra utaló (pozitív) folyadékbiopszia eredményt kapó betegek képalkotó vizsgálatra küldése közel 1700-zal több betegnél igazolná az agytumort, mint a jelenleg szokásos megközelítés. A kutatócsoport következő lépése egy prospektív vizsgálat megtervezése lesz, hogy megerősítse ezeket az eredményeket egy fokozott agydaganat-kockázattal rendelkező, nagyobb betegpopulációban. 

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

AI-based liquid biopsy shows promise for detecting brain cancer

Detection of brain cancer using genome-wide cell-free DNA fragmentomes

Irodalmi hivatkozás:

Dimitrios Mathios et al, Detection of brain cancer using genome-wide cell-free DNA fragmentomes, Cancer Discovery (2025). DOI: 10.1158/2159-8290.CD-25-0074