دانشمندان TRACERx همچنین بررسی کردند که آیا می‌توانند تغییرات تومور و ویژگی‌های تنوع ژنتیکی آن را بدون نیاز به جراحی یا بیوپسی ردیابی کنند، نوعی روش پزشکی تهاجمی که شامل گرفتن نمونه کوچکی از بافت و بررسی آن در آزمایشگاه است.
در حالی که این تحقیق بر روی بیماران مبتلا به سرطان ریه انجام شد، دانشمندان می گویند که یافته های آنها می تواند در مورد انواع دیگر سرطان مانند سرطان پوست یا سرطان کلیه نیز اعمال شود.
تجزیه و تحلیل ctDNA تصویر کامل تری از چگونگی تغییر تومور در طول بیماری بیمار با استفاده از آزمایش خون با حداقل تهاجم به ما می دهد. این به پزشکان این امکان را می‌دهد که افراد را فعال‌تر درمان کنند و اقدامات سریعی برای تغییر یک برنامه درمانی که کار نمی‌کند انجام دهند.»
با تجزیه و تحلیل DNA آزاد شده در جریان خون از سلول های تومور، که به عنوان DNA تومور در گردش (ctDNA) شناخته می شود، دریافتند که وجود ctDNA در خون قبل یا بعد از عمل جراحی نشان می دهد که احتمال بازگشت سرطان بیمار در آینده بسیار زیاد است.
وجود DNA تومور در خون تنها نشانه گسترش یا عود سرطان نیست. محققان دریافتند که الگوهای میکروسکوپی ایجاد شده توسط چینش سلول های تومور با خطر بازگشت سرطان مرتبط است.
در کشف دیگری، محققان دریافتند که تنوع ژنتیکی جمعیت‌های سلولی درون تومور نه تنها از تغییرات ژنتیکی ناشی می‌شود، بلکه از نحوه بیان ژن‌ها نیز ناشی می‌شود.
پزشکان با داشتن این اطلاعات روزی می‌توانند پیش‌بینی کنند که آیا فرد مبتلا به سرطان در مراحل اولیه، که باید با جراحی با موفقیت درمان شود، ممکن است در نهایت شاهد بازگشت سرطان خود باشد یا خیر.
دانستن اینکه آیا تومور ممکن است رشد کند یا به سایر قسمت‌های بدن بیمار گسترش یابد، می‌تواند کلید بقا باشد – و اکنون دانشمندان یک قدم به کشف توانایی پیش‌بینی درست آن نزدیک‌تر شده‌اند.
در مجموعه ای از هفت مقاله منتشر شده امروز (چهارشنبه 12 آوریل) در طبیعت و طب طبیعتمحققانی که با بودجه تحقیقات سرطان بریتانیا مستقر در موسسه فرانسیس کریک و دانشگاه کالج لندن (UCL) هستند، توضیح می‌دهند که چگونه تغییرات DNA سلول‌های سرطانی آنها را قادر می‌سازد تا نحوه رفتار آن سلول‌ها در آینده را پیش‌بینی کنند.
محققان دریافتند که الگوهای خاصی از جهش‌های ژنتیکی در جمعیت‌های سلولی، سرطان را قادر می‌سازد تا سریع‌تر – در عرض یک سال پس از جراحی، در بیمار بازگردد.
این الگوهای جهش همچنین نشان می دهد که آیا تومور به احتمال زیاد به سایر نواحی بدن فراتر از ریه ها و قفسه سینه گسترش می یابد یا خیر.
با مشاهده کامل تومور، می‌توان مشاهده کرد که این جمعیت‌های سلولی چگونه با یکدیگر تعامل می‌کنند و حتی با یکدیگر رقابت می‌کنند، که به ما کمک می‌کند تا بینش‌های ارزشمندی در مورد احتمال بازگشت تومور و زمان وقوع آن به دست آوریم. ما همچنین می‌توانیم مشاهده کنیم که چگونه تومور احتمالاً در طول زمان تکامل می‌یابد، گسترش می‌یابد و به درمان پاسخ می‌دهد و به میلیون‌ها بیمار در آینده امیدوار می‌شود.»
در این هفت مطالعه، محققان در Crick و UCL 421 نفر از 842 شرکت‌کننده TRACERx را از زمانی که تشخیص داده شد برای نظارت بر تغییر تومورهایشان در طول زمان پیگیری کردند. بیماران مبتلا به سرطان ریه سلول غیر کوچک (NSCLC)، شایع ترین نوع سرطان ریه بودند.
متاستاز مسئول اکثر مرگ و میرهای سرطانی است، بنابراین درک اینکه کدام بخش از تومور مسئول شروع این فرآیند است می‌تواند به محققان اجازه دهد تا درمان‌هایی را به طور خاص برای جلوگیری از گسترش سرطان هدف قرار دهند.
تغییر نحوه ردیابی سرطان افراد
در میان یافته‌های اصلی در هفت مقاله، محققان دریافتند که:
- تومورها می توانند از جمعیت های مختلفی از سلول های سرطانی تشکیل شوند که حامل مجموعه ای از ژن ها هستند که دائماً در حال تغییر هستند. هرچه تنوع این تومورها بیشتر باشد، احتمال بازگشت سرطان بیمار در عرض 1 سال پس از درمان بیشتر می شود.
- برخی از الگوهای تغییرات DNA هنگامی که در تومور بیمار مشاهده می‌شود، نشان می‌دهد که سرطان در مرحله بعدی چه می‌کند.
- این الگوها می توانند به پزشکان نشان دهند که کدام قسمت های تومور ممکن است در آینده رشد کرده و به سایر قسمت های بدن گسترش یابد.
- آزمایش خون می تواند برای نظارت بر این تغییرات در DNA تومور در زمان واقعی مورد استفاده قرار گیرد و به پزشکان کمک کند علائم اولیه بازگشت سرطان یا عدم پاسخ به درمان را تشخیص دهند.
تغییرات مداوم در سلول ها به تومورها اجازه رشد می دهد
تومورها از «جمعیت‌های» متفاوتی از سلول‌های سرطانی تشکیل شده‌اند که همگی حامل جهش‌های ژنتیکی متفاوتی هستند. هرچه این جهش‌ها متنوع‌تر باشند، تومورها بیشتر می‌توانند تکامل یابند و نسبت به درمان‌ها مقاومت پیدا کنند.
این شامل مکان و زمان گسترش سرطان به سایر قسمت‌های بدن در فرآیندی به نام متاستاز است که مسئول اکثر مرگ‌ومیرهای سرطان در سراسر جهان است.
در حال حاضر بهترین گزینه ای که برای نظارت بر تومور بیمار داریم، استخراج بافت از طریق بیوپسی یا در حین جراحی است. هر دو گزینه‌های تهاجمی و وقت‌گیر هستند که تصویری محدود از نحوه رفتار آن تومور در یک زمان معین به ما می‌دهند.
دکتر ایین فولکز، مدیر اجرایی تحقیقات سرطان انگلستان
TRACERx تشخیص می دهد که سرطان ثابت نیست و روشی که ما با بیماران رفتار می کنیم نیز نباید باشد.
تغییرات در بیان ژن می‌تواند بر جنبه‌های مهم بیولوژی سرطان، از جمله اینکه آیا تومور پس از جراحی بازمی‌گردد یا خیر، تأثیر بگذارد.
پروفسور چارلز سوانتون، محقق ارشد مستقر در موسسه فرانسیس کریک در لندن، UCL و پزشک ارشد تحقیقات سرطان بریتانیا، گفت:
محققان همچنین نحوه گسترش سرطان ریه در شرکت کنندگان TRACERx را با دقت بیشتری بررسی کردند.
این مطالعات اوج 9 سال تحقیق از مطالعه 14 میلیون پوندی TRACERx در تحقیقات سرطان انگلستان است – اولین مطالعه طولانی مدت در مورد چگونگی تکامل سرطان ریه. TRACERx یک تلاش تحقیقاتی سراسری است که شامل بیش از 800 بیمار در آزمایشات بالینی و جامعه ای متشکل از 250 محققی است که در 13 بیمارستان در سراسر بریتانیا مستقر هستند.
در این مثال، محققان پیشنهاد می‌کنند که پزشکانی که بیماران سرطان ریه را درمان می‌کنند، می‌توانند با شناسایی افرادی که سرطانشان بیشتر در معرض خطر بازگشت پس از جراحی است و پیگیری درمان بیشتر، مداخله کنند تا از عود سرطان جلوگیری کنند.
شناسایی عواملی که باعث گسترش سرطان می شود
آنها شناسایی کردند که کدام سلول‌ها در یک تومور به احتمال زیاد مسئول گسترش سرطان (متاستاز) در آینده هستند، زیرا این سلول‌ها به احتمال زیاد تغییرات خاصی در ژن‌های خود دارند. اینها نشان می دهد که سلول شانس بیشتری برای ترک تومور و حرکت به سایر قسمت های بدن دارد، جایی که سپس به یک تومور جدید تبدیل می شود.
آزمایش خونی که ctDNA را می‌خواند می‌تواند به پزشکان اجازه دهد سرطان افراد را در زمان واقعی ردیابی کنند و به آنها این امکان را می‌دهد تا درمان‌ها را برای آن بیمار شخصی‌سازی کنند.
چیزی که پروژه TRACERx را به‌ویژه قدرتمند می‌کند این است که تومورها را به‌عنوان «اکوسیستم‌های» در حال تغییر متشکل از جمعیت‌های مختلف سلول‌های سرطانی در نظر می‌گیرد.
TRACERx قبلاً وارد فاز بعدی خود شده است که به نام TRACERx EVO شناخته می شود، که در طول هفت سال آینده فقط کمتر از 15 میلیون پوند بودجه اضافی دریافت می کند تا درک ما از تکامل تومور را بیشتر کند و از این دانش برای تغییر نحوه درمان بیماران مبتلا به سرطان استفاده کند.
این یافته‌ها می‌تواند روزی به پزشکان اجازه دهد تا از یک آزمایش خون برای پیش‌بینی چگونگی رشد و گسترش سرطان بیمار استفاده کنند و آنها را قادر می‌سازد آن را ردیابی کنند و به سرعت درمان را در زمان واقعی تطبیق دهند. همچنین یک مسیر ممکن را ارائه می دهد که از طریق آن پزشکان می توانند خطر بازگشت بیماری را پس از جراحی تجزیه و تحلیل کنند.