Rak mozga i drugog centralnog nervnog sistema (CNS) je vodeći uzrok smrti od raka u detinjstvu u Sjedinjenim Državama. Ovaj tip raka je drugi najčešći tip raka u detinjstvu nakon leukemije.
Lekari koji leče tumore CNS-a operacijom, hemoterapijom, zračenjem ili kombinacijom ovih terapija oslanjali su se na seriju skeniranja magnetne rezonance (MRI) kako bi pratili da li lečenje funkcioniše ili ne. Ali MR skeniranje ne može otkriti mikroskopsku bolest koja bi mogla da ukaže na to da li su ćelije raka ostale ili su se vratile.
Da bi popunili ovu prazninu, istraživači su tražili pouzdane biomarkere specifične za tumor. Oni znaju iz prethodnih studija kod odraslih da primarni tumori izbacuju cirkulišuće tumorske ćelije (CTC) u pacijentov krvotok i da CTC mogu biti pouzdani biomarkeri za CNS tumore.
Pedijatrijski istraživači na Univerzitetu u Teksasu M.D. Anderson Cancer Center hteli su da znaju da li bi alat za tečnu biopsiju koji se oslanja na otkrivanje vimentina, strukturnog proteina na površini mnogih ćelija raka, radio na hvatanju i izolovanju CTC u uzorcima krvi uzetim od dece sa CNS tumori. Takođe su želeli da znaju da li će automatizacija CTC metode hvatanja poboljšati njihovu prethodno validiranu ručnu metodu.
Pristup tečne biopsije istraživača hvata ćelije sa vimentinom na ćelijskoj površini (CSV) kako bi se izolovali CTC iz krvi pacijenata, što može pružiti informacije o njihovom karcinomu i pratiti njihov tekući tretman.
Autori studije su ranije otkrili da pristup ručnoj tečnoj biopsiji otkriva CTC kod odraslih sa različitim vrstama raka. U trenutnoj studiji, istraživači su želeli da automatizuju svoj metod kako bi povećali njegovu osetljivost i uhvatili CTC iz CNS tumora.
Istraživači su u svoju studiju uključili 62 učesnika: 58 dece (medijana starosti 13 godina) kojima su dijagnostikovani tumori CNS-a i četiri zdrava adolescenata (medijana starosti 16 godina) koji su činili grupu za poređenje. Od učesnika sa rakom, 45 je imalo maligne tumore, uključujući sedam čiji je rak metastazirao.
Istraživači su uzeli uzorke krvi od svih učesnika kako bi izolovali i uhvatili ćelije tumora. Nakon uklanjanja gušćih ćelija za koje je malo verovatno da sadrže CTC, istraživači su ubacili uzorke na mašinu koja je opremljena mikročipom. Ovaj mikročip je obložen antitelom koje prepoznaje CSV, što dovodi do toga da se CTC vežu za njega, ali dozvoljava drugim vrstama ćelija da odlete. Ćelije na čipu su zatim obojene kako bi se mogle prebrojati i identifikovati.
Automatizovana metoda je uspešno uhvatila CTC kod 50 od 58 pedijatrijskih pacijenata (86%). Nije bilo značajnih razlika u otkrivanju CTC-a na osnovu karakteristika pacijenata, kao što su pol, starost, status bolesti ili vrsta terapije raka.
Sve u svemu, automatizovani alat za hvatanje CSV-CTC bio je veoma precizan u identifikaciji pacijenata sa i bez tumorskih ćelija CNS (što znači da je test bio i osetljiv i specifičan). Alat je takođe bio veoma precizan u predviđanju prisustva tumorskih ćelija CNS-a, ali je predvideo njihovo odsustvo samo u jednoj trećini vremena.
„Ovo je prva studija koja pokazuje otkrivanje CTC-a koristeći CSV kao biomarker u pedijatrijskim CNS tumorima, uključujući one koji su maligni i metastazirali“, rekao je Šulin Li, dr., profesor pedijatrije u UT Anderson Cancer Center i glavni istraživač studije koja je sada objavljena u Cancers .
Takođe, u poređenju sa prethodnim ručnim CTC procesom hvatanja i identifikacije istraživača, automatizovani proces izolacije CTC povećao je osetljivost stopa detekcije CTC za oko 10% i smanjio vreme obrade uzorka.
„Ova studija je takođe pokazala vrednost automatizacije procesa hvatanja CSV-CTC-a pomoću mikročipa. Ovaj alat bi mogao da olakša praćenje odgovora pacijenata na lečenje i ranije identifikuje recidiv raka“, rekao je dr Šon Malveni, zdravstveni radnik. naučni administrator u NIBIB odeljenju za primenjenu nauku i tehnologiju (Bioimaging).
Istraživački tim je takođe želeo da pokaže da mogu da identifikuju specifičnu mutaciju koja je povezana sa lošijom prognozom među pacijentima sa srednjim gliomima. Kada su analizirali CTC uhvaćene od pacijenata sa ovim tipovima tumora, uspeli su da otkriju ovu mutaciju među 75% uzoraka.
Glavna ograničenja studije bila su mala veličina uzorka i činjenica da je tehnologija mikročipa zahtevala dodatne korake za potvrdu identifikacije CTC-a. Dok su potrebne veće studije da bi se potvrdili nalazi u ovoj studiji, otkrivanje CTC-a kod pacijenata sa tumorima CNS-a može se potencijalno koristiti za potvrdu dijagnoze neoperabilnih tumora koje je teško za biopsiju, kao što su gliomi moždanog stabla i gliomi optičkog puta.
„Naš alat takođe ima potencijal da pomogne lekarima da rano znaju koji će pacijenti reagovati na lečenje. Kada znaju da tumor ne reaguje, mogli bi da upišu pacijenta u kliničko ispitivanje sa inovativnom terapijom“, rekao je Vafik Zaki, dr. glavni autor i vanredni profesor neuroonkologije na Univerzitetu u Teksasu M.D. Anderson Cancer Center.
