Жидкостная биопсия: современные технологии и клиническое применение

Жидкостную биопсию всё чаще используют для молекулярного профилирования опухолей, что позволяет реализовать прецизионный подход в онкологии. Циркулирующие внеклеточные нуклеиновые кислоты (бесклеточная ДНК; cfDNA), циркулирующая опухолевая ДНК (ctDNA) и циркулирующие опухолевые клетки (CTCs) могут быть выделены из крови и других биологических жидкостей. В этом обзоре рассматриваются современные технологии и клиническое применение жидкостной биопсии. ctDNA/cfDNA выделяют и анализируют с помощью множества методов, включая цифровую капельную полимеразную цепную реакцию, BEAMing (beads, emulsion, amplification, and magnetics), глубокое секвенирование ампликонов с метками (TAm-Seq), глубокое секвенирование для персонализированного профилирования рака (CAPP-Seq), полногеномное бисульфитное секвенирование (WGBS-Seq), полное секвенирование экзома (WES) и полное секвенирование генома (WGS). CTCs выделяют с помощью биомаркерного захвата клеток, а также методов положительного или отрицательного обогащения, основанных на биофизических и других свойствах клеток. ctDNA/cfDNA и CTCs применяют в самых разных клинических ситуациях: для дифференциации уникальных паттернов ответа на блокаду иммунных контрольных точек при последовательном исследовании образцов; прогнозирования ответа на блокаду иммунных контрольных точек по исходным характеристикам жидкостной биопсии; прогнозирования ответа и резистентности к таргетной терапии, химиотерапии и иммунотерапии, включая терапию CAR-T-клетками, на основании последовательного отбора образцов; оценки ДНК, высвобождаемой из нескольких метастатических очагов; выявления потенциально клинически значимых изменений; оценки прогноза и опухолевой нагрузки, в том числе после хирургического вмешательства; исследования опухолей, труднодоступных для биопсии; и выявления рака на ранних стадиях. Последнее применение может быть ограничено небольшим количеством компонентов опухолевого происхождения, поступающих в кровоток; кроме того, оценка cfDNA при любых видах рака может искажаться клональным гемопоэзом неопределённого потенциала, особенно у пожилых пациентов. Технически выделение CTCs может быть более сложным, чем выделение cfDNA, однако CTCs позволяют проводить функциональные исследования, а также анализировать происходящие из них ДНК, РНК и белки, включая одно-клеточный анализ. Жидкостная биопсия менее инвазивна, чем биопсия ткани, поэтому пригодна для повторного отбора образцов, который может в режиме реального времени предоставлять критически важную молекулярную информацию. В заключение, жидкостная биопсия — мощный инструмент; значительный прогресс в этой области повлиял на многие аспекты прецизионной онкологии — от ранней диагностики до лечения рефрактерного метастатического заболевания. В дальнейших исследованиях внимание может быть сосредоточено на биологических жидкостях, отличных от крови, таких как асцит, выпот, моча и спинномозговая жидкость, а также на паттернах метилирования и таких компонентах, как экзосомы.