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Tumori: l’analisi del CfDNA supera i limiti delle biopsie

helidX tumori analisi del ctDNANella lotta al cancro una nuova frontiera supera i limiti diagnostici delle biopsie nella caratterizzazione molecolare dei tumori, agevolando la scelta di terapie oncologiche più efficaci. Si tratta dell’analisi del cfDNA, che consente di individuare il DNA tumorale in circolo nel sangue, il cosiddetto ctDNA (circulating tumor DNA).

A illustrare le attuali applicazioni e le potenzialità future di questo approccio è una review pubblicata sul New England Journal of Medicine, datata 1 novembre 2018. L’analisi porta la firma di Ryan B. Corcoran e Bruce A. Chabner, ricercatori del Cancer Center del Massachusetts General Hospital e del Dipartimento di Medicina dell’Harvard Medical School di Boston, negli Stati Uniti.

Le applicazioni attuali e future dell’analisi del cfDNA

La ricerca ha rivelato l’affidabilità e la sicurezza dell’analisi del cfDNA (cell-free DNA) nel campo della medicina di precisione. I risultati nell’80-90% dei casi sono stati coerenti con quelli delle biopsie. Analizzando i frammenti di DNA degradato rilasciati nel sangue dalle cellule – tumorali e non – è infatti possibile ottenere risultati diagnostici attendibili anche per quei casi di tumore in cui le biopsie non riescono a fornire materiale sufficiente a effettuare un sequenziamento clinico. Un’eventualità che si verifica nel 20-25% delle agobiopsie.

In questi casi si rivela fondamentale l’analisi dei frammenti di DNA a doppia elica rilasciati dalle cellule tumorali nel torrente circolatorio dopo la morte. Questi frammenti, noti come ctDNA, sono lunghi 150-200 bp.

Bp sta per paia di basi, ossia coppie di nucleotidi, i mattoni che compongono il DNA.

Calcolo del carico tumorale

Nel sangue dei pazienti oncologici i ctDNA si trovano all’interno del cfDNA in una percentuale molto variabile, che va da meno dello 0,1% a oltre il 90%.

Questa percentuale esprime il carico tumorale, cioè la quantità di tumore nell’organismo, ad esempio il numero di cellule cancerose.

Da questo parametro è possibile monitorare il tumore e la sua evoluzione senza i rischi e le complicazioni associati alle biopsie.

La precisione dei risultati aumenta analizzando geni fondamentali per lo sviluppo del tumore. Inoltre, dall’analisi delle banche dati derivanti dal sequenziamento di cfDNA, sono emersi risultati sovrapponibili a quelli dei dati raccolti dai grandi progetti di mappatura delle alterazioni genomiche associate ai tumori, come il Cancer Genome Atlas.

Secondo i due autori l’analisi del cfDNA può rivestire un ruolo cruciale soprattutto nell’analisi molecolare iniziale, offrendo uno strumento non invasivo per la caratterizzazione molecolare dei tumori.

Misurazione in tempo reale della risposta alle terapie antitumorali

Un altro vantaggio offerto da questo metodo è la possibilità di misurare in tempo reale la risposta alle terapie antitumorali. Questo perché il cfDNA ha un’emivita breve (circa un’ora). 

L’emivita è il tempo in cui si dimezzano i livelli di cfDNA.
I marcatori tumorali attualmente in uso invece hanno emivite più lunghe, che vanno da giorni a settimane. Inoltre sono generici e poco specifici, mentre all’interno del cfDNA è possibile individuare alterazioni specifiche per ogni paziente.

Corcoran e Chabner sottolineano le potenzialità dell’analisi del DNA tumorale nella diagnosi del tumore e nel miglioramento delle terapie anticancro:

Alcuni studi suggeriscono che i cambiamenti nel ctDNA possano predire la risposta ai trattamenti meglio dei classici marcatori tumorali. Per di più, un aumento dei livelli di ctDNA può precedere la progressione radiografica [del tumore] di settimane o mesi.

Diagnosi precoce delle alterazioni molecolari resistenti alle terapie

In questo modo è possibile identificare precocemente le alterazioni molecolari che causano una resistenza alle terapie, bersagliandole con trattamenti di nuova generazione. Questo evita di bersagliare un singolo meccanismo di resistenza emerso dalla singola biopsia, scongiurando risposte cliniche miste dovute alla crescita di distinti subcloni resistenti non compresi nel campione bioptico.

In 2 casi su 3 l’analisi del cfDNA individua alterazioni non identificate da una singola biopsia.

L’analisi del cfDNA in Italia: HelidX

Per l’analisi del cfDNA occorrono strumenti ultrasensibili, in grado di rilevare in modo preciso la quantità presente nel sangue. In Italia l’analisi del cfDNA è possibile grazie a HelidX. Questo strumento è stato sviluppato da Bioscience Genomics, spin off accademico partecipato dall’Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” e dalla Bioscience Institute SpA, in partnership con l’Università di Basilea.

Come spiega Luigi Terraciano, primario del Laboratorio di Patologia Molecolare dell’Università di Basilea:

HelidX consente di individuare variazioni all’interno del cfDNA fino allo 0,1% di frequenza allelica, permettendo non solo il monitoraggio di mutazioni già conosciute da precedenti analisi molecolari, ma anche l’identificazione di mutazioni “de novo” importanti per eventuali meccanismi di resistenza alle terapie antitumorali ed in generale per una migliore stratificazione terapeutica.

La frequenza allelica è la percentuale di una variante di un gene rispetto a tutte le possibili varianti di quel gene.
Lo strumento sfrutta lo Ion Torrent TM Oncomine TM Pan Cancer Cell-Free Nucleic Acid (cfNA) Assay per analizzare mutazioni, alterazioni quantitative e fusioni geniche bersaglio di farmaci.

Il professor Giuseppe Novelli, genetista e rettore dell’Università di Roma “Tor Vergata”, rimarca le potenzialità dell’analisi del DNA tumorale:

Le terapie tradizionali per i tumori sono basate su approcci universali che non tengono conto della variabilità individuale dei pazienti. Nell’era della medicina di precisione è necessario fornire il farmaco giusto alla giusta persona nel momento giusto. Le nuove metodiche di biopsia liquida mettono a disposizione dei clinici, in modo rapido e accurato, lo strumento necessario per questo scopo.

Leggi anche: Come riconoscere il cancro alla pelle

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