Анализ крови заменит биопсию при диагностике рака мозга у детей

Новый анализ крови для детей со злокачественными опухолями головного мозга станет более безопасной альтернативой стандартной биопсии и поможет врачам оценивать эффективность проводимой терапии еще до того, как соответствующие изменения будут видны на магнитно-резонансной томографии. Такие данные были получены в ходе исследования, проведенного специалистами детской больницы Бениофф при Калифорнийском университете в Сан—Франциско и Национального детского медицинского центра в Вашингтоне.

В отличие от стандартной биопсии, которая подразумевает высверливание небольшого отверстия в черепе для извлечения кусочка опухолевой ткани, так называемая жидкая биопсия является минимально инвазивной и базируется на выявлении в образце крови или спинномозговой жидкости, омывающей головной и спинной мозг, особых молекул, являющихся специфичным генетическим маркером опухоли.

В ходе исследования 48 детям с диффузной глиомой ствола головного мозга, которая отличается высокой степенью злокачественности, провели процедуру жидкой биопсии, для чего использовали плазму из крови и цереброспинальную жидкость. Во взятых образцах исследователи искали циркулирующую опухолевую ДНК, используя высокочувствительный метод капельной цифровой полимеразной цепной реакции, который с высокой точностью определяет и подсчитывает индивидуальные ДНК-молекулы.

У 42 из 48 испытуемых они выявили драйверную мутацию под названием H3K27M – эти показатели оказались идентичны обнаруженным с помощью стандартной биопсии. У 12 детей, которым жидкая биопсия была проведена до и после радиотерапии – основного метода лечения для большинства видов рака мозга, – анализ показал, что уровень циркулирующей опухолевой ДНК значительно снизился, что говорит о том, что рак отступил. Сокращение специфичных маркеров впоследствии подтвердилось после МРТ у 10 из 12 пациентов.

«Большинство диффузных глиом столба головного мозга исследуют с помощью хирургической биопсии, но повторно эту процедуру обычно не проводят из-за высокого риска для здоровья, – говорит один из ведущих авторов исследования детский нейроонколог больницы Бениофф при Калифорнийском университете в Сан-Франциско Сабин Мюллер. – Поэтому для оценки эффективности проводимого лечения врачи полагаются на клинические исследования и магнитно-резонансную томографию, притом что оба метода имеют ограниченную чувствительность и специфичность».

Слабый рост опухоли может быть незаметен на МРТ, что ведет к гиподиагностике. Когда рецессия рака обнаруживается на томографии, это явный показатель того, что лечение работает, но дело в том, что радиация и некоторые другие виды противоопухолевой терапии могут вызывать воспаление, которое можно принять за рост злокачественного образования, что затрудняет оценку эффективности лечения.

Согласно данным, обнародованным Системой центров контроля и профилактики заболеваний в 2016 году, опухоли головного мозга являются самыми смертоносными среди всех видов детской онкологии. Порядка 30% смертей среди детей с диагнозом «рак» спровоцированы именно раком мозга. В отличие от детской лейкемии и лимфомы, методы терапии которых постоянно совершенствуются, успехи медиков в лечении опухолей головного мозга у детей остаются весьма скоромными.

Первое использование новой технологии

В то время, когда нейроонкологи по всему миру пересматривают подходы к лечению опухолей мозга высокой степени злокачественности и все чаще обращаются к таргетной терапии, которая подбирается в соответствии со специфическими мутациями раковых клеток, растет потребность в мониторинге роста опухоли и ее ответа на лечение», – говорит старший автор исследования доктор Джавад Назарян из Национального детского медицинского центра в Вашингтоне.

По словам ученого, чтобы подобрать оптимальный, опухолеспецифичный вид терапии, нужно регулярно контролировать прогрессирование новообразования и отслеживать генетические изменения, которые происходят за время его развития. «Циркулирующая опухолевая ДНК сегодня все чаще используется для контроля заболевания у взрослых пациентов с онкологическим диагнозом, включая глиобластому (опухоль головного мозга), меланому, рак легких, толстого кишечника и молочной железы. Тем не менее, в диагностике и лечении детских опухолей мозга она была использована впервые», – говорит доктор.

Он отмечает, что использование передовых технологий позволит медикам разрабатывать персонализированное лечение для самой уязвимой категории пациентов.

Ученые также изучили подгруппу пациентов с особо опасной формой диффузной глиомы ствола головного мозга. В ходе эксперимента, проведенного специалистами Тихоокеанского педиатрического нейроонкологического консорциума под руководством доктора Мюллера, они исследовали только образцы плазмы, где концентрация циркулирующей опухолевой ДНК обычно меньше, чем в спинномозговой жидкости, и обнаружили определенный тип мутации в 16 из 20 образцов – точно такие же данные были получены и с помощью стандартной биопсии.

Девять детей с опасной формой диффузной глиомы ствола головного мозга в стадии прогрессирования прошли персонализированное лечение с использованием препаратов, подобранных в соответствии с выявленными с помощью жидкой биопсии мутациями. Терапия привела к сокращению количества циркулирующей опухолевой ДНК, что свидетельствует об уменьшении объема опухоли – впоследствии сокращение числа маркеров подтвердила магнитно-резонансная томография.

Быстрая оценка эффективности лечения

«Полученные нами результаты обнадеживают, – говорит доктор Мюллер. – С помощью жидкой биопсии мы сможем понять необходимость использования таргетной терапии для конкретного пациента, и будем иметь возможность оценивать ее результативность в режиме реального времени».

По ее словам, в конце концов, таргетированные методы лечения утратят свою эффективность, так как опухоль постоянно «изобретает» новые способы ускользать от лечения, и новые мутации и деформации будут способствовать ее росту. Ученые надеются, что со временем появятся новые виды целенаправленной терапии, которые смогут замедлить прогрессирование онкологического процесса.