액체 생검 및 ctDNA가 포함 된 개인화 된 약
개인 맞춤 의학의 최전선을보고 싶다면 비소 세포 폐암 (NSCLC) 환자의 치료를 살펴보십시오.
종양 전문의는 특정 분자 돌연변이를 표적으로하는 여러 가지를 포함하여 비소 세포 폐암 치료를위한 진실 된 무기 병기를 보유하고 있습니다.
예를 들어, EGFR 유전자의 특정 “활성화 돌연변이”를 가진 환자는 Tarceva 및 Iressa와 같은 2 세대 티로신 키나아제 억제제에 대한 우수한 후보 물질이된다고 Roche Sequencing Solutions의 개발 담당 부사장 인 Lin Wu는 설명했다. 그 약물에 내성이있는 환자들은 종종 다른 돌연변이 (T790M)를 가지고있어서 타리지리스 (Tagrisso)를 포함한 제 3 세대 약제에 감염 될 수 있습니다. Wu 교수는 “EGFR 돌연변이의 임상 적 유용성은 매우 분명하다. 첫째, 종양 전문의는 이러한 돌연변이를 평가할 수있는 폐 생검 재료에 대한 접근이 필요합니다. 그리고 그것은 사소한 것이 아닙니다. 폐 생검은 고통스럽고 침습적 인 과정이며 약 25 %의 환자에서 시행 할 수는 없다고 Wu는 말합니다. 그들이 할 수 있다고하더라도, 특히 전이의 경우 종양 전체를 대표 할 것이라는 보장은 없습니다. 그리고 종양 전문의는 치료가 진행됨에 따라 종양 반응을 모니터하기 위해 계속하지 않을 것입니다. 그러나 또 다른 옵션이 있습니다 : 액체 생검. 액체 생검은 정확히 그들이 말하는 것과 같습니다. 고체 조직 대신에 혈장 , 소변 및 뇌척수액 과 같은 생체 유체를 순환하는 (쉽게 접근 할 수있는) 생체 지표로 사용합니다. 이러한 바이오 마커는 세 가지 기본적인 맛이 있으며, 그 중 하나는 세포가없고 순환하는 종양 DNA (ctDNA)입니다. Bio-Rad Laboratories의 Digital Biology Center의 직원 과학자 Dawne Shelton에 따르면 ctDNA 분석은 종양학 자들에게 종양 유전학을 고체 생검으로는 불가능한 방식으로 통합 할 수있는 가능성을 제시합니다. “모든 종양 생물 학자는 하나의 작은 종양이 전체 종양을 대표하지 않는다는 것을 알고 있습니다. 그러나 ctDNA는 의사가 알지 못하는 전이가있는 환자조차도 모든 세포에서 DNA를 추출합니다. 결과적으로 그녀는 “시스템이 어떻게 작동하고 있는지에 대해 훨씬 더 전체 론적 관점을 제공합니다. 전 세계적으로 약물에 반응하고 있습니까? 이 치료로 종양이 줄어들거나 죽어 가고 있습니까? “ 물론 그러한 결정을 내리기 위해서 임상가들은 실제로 ctDNA를 수확해야합니다. 여기에서 우리는 그렇게하는 몇 가지 옵션을 검토합니다.ctDNA 정제
QIAGEN의 글로벌 제품 매니저 인 DNA 정제 인 Marco Polidori에 따르면 ctDNA에 관심이있는 연구자들은 크게 두 가지 문제에 직면 해 있습니다. 첫째, 순환하는 DNA는 나노 그램 범위에서 매우 희박하며 개인마다 크게 차이가 있습니다. 게다가 그는 ctDNA가 항상 단편화되어 있다고 말합니다. “혈액은 DNA 나 RNA의 적대적인 환경이기 때문에 DNA는 대부분 짧은 단편으로 구성되어 있기 때문에 이들을 분리 할 수 있어야합니다.”라고 Polidori는 말합니다. 전통적인 DNA 정제 키트는 짧은 DNA 조각을 걸러내는 경향이 있다고 Polidori는 설명합니다. QIAGEN 의 QIAamp Circulating Nucleic Acid Kit 와 같은 ctDNA 용 키트 는 그렇지 않습니다. QIAGEN은 현재 연구 전용 (RUO) 및 시험 관내 진단 버전을 제공합니다. 이 회사의 QIAsymphony 자동화 플랫폼 과 함께 사용하기위한 세 번째 버전 은 올해 말에 출시 될 예정입니다. Polidori에 따르면 ctDNA 정제 키트는 기본적으로 두 가지 형식 중 하나 인 열 또는 자기 구슬 기반으로 제공됩니다. QIAamp Circulating Nucleic Acid 키트는 한번에 5ml까지 샘플을 수용 할 수있는 진공 구동 컬럼으로 구동되므로 민감성이 증가합니다. Promega의 Maxwell® RSC ccfDNA Plasma Kit 는 비드 기반입니다. 글로벌 제품 매니저 인 Chris Moreland에 따르면 키트는 상자성 비즈를 사용하여 한 번에 최대 16 개 샘플에서 ctDNA를 “핸즈프리”로 정제 할 수 있습니다. “사용자는 미리 디스펜스 된 Maxwell 카트리지의 첫 번째 우물에만 피펫을 넣고 태블릿에서 작동을 시작해야합니다.”라고 Moreland는 설명합니다. “프로세스 중에 다른로드 단계 나 사용자 개입이 필요하지 않습니다.” 이 DNA를 정제하고 검출하는 데 얼마나 효과적인지 알고 싶어하는 연구소는 Horizon Discovery를 비롯한 다양한 도구 제공 업체의 참조 표준을 사용할 수 있습니다. 이 회사의 진단 사업 개발 부 이사 인 조나단 프램 튼 (Jonathan Frampton)은 세 가지 상이한 대립 유전자에서 분열 된 게놈 DNA를 표준으로 포함하고 있기 때문에 기업과 연구소가 자체 분석을 검증하고 개발하는 데 도움이 될 수 있으며 사용자가 분석법이 제대로 작동하고 있는지 확인하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 그들의 손. 무엇보다 실험실은이 표준을 사용하여 다른 돌연변이에 대한 민감성을 평가할 수 있다고 그는 말합니다. 호라이즌 디스커버리는 4 개의 유전자에 8 가지 변이 형의 “멀티 플렉스 표준”과 대장 암 및 흑색 종에서 흔히 발견되는 바이오 마커를 찾는 BRAF V600E 표준이라는 두 가지 기성 표준을 제공한다. 게놈의 더 큰 구조적 변화를 확인하기위한 세 번째 표준이 개발 중에 있지만 독자적인 분석법을 개발하는 연구소는 Horizon에 연락하여 맞춤 표준을 만들 수 있습니다. 이 경우 게놈 편집을 전문으로하는이 회사는 CRISPR / Cas9 기술을 사용 하여 알려진 유전 적 배경에 원하는 돌연변이를 도입 한 다음 편집 된 세포를 새로운 표준 시료의 “구성 요소”로 사용할 수 있다고 그는 말합니다 .ctDNA 사용
연구진이 ctDNA를 보유하고 나면 차세대 DNA 시퀀싱 (NGS) 또는 PCR 기반 접근법을 사용하여이를 정량화 할 수 있습니다.
예를 들어, Roche Molecular Diagnostics는 최근 유전자 서열 전체 7 개 위치의 42 개 EGFR 돌연변이 체 중 ctDNA 또는 조직 유래 DNA를 스캔 하는 다중화 된 qPCR 기반 분석 인 cobas® EGFR Mutation Test v2를 발표했습니다 . “cobas EGFR 혈액 검사의 분석 민감도는 돌연변이 부위에 따라 돌연변이 DNA의 10 ~ 50 카피만큼 낮을 수 있습니다. (이 검사는 FDA가 조직 검사 만 승인 한 것으로 Wu는 말하고 혈중 CE-IVD는 혈액 검사를 받았다). Dana-Farber Cancer Institute의 Adrian Sacher가 이끄는 연구팀은 4 월 초 Bio-Rad의 Droplet Digital PCR TM ( ddPCR ) 기술을 사용하여 “ddPCR 기반의 혈장 유전형 분석을 사용하여 EGFR과 KRAS 돌연변이가있다. 연구팀은 비소 세포 폐암에서 흔히 돌연변이를 일으키는 두 가지 유전자 인 EGFR과 KRAS의 돌연변이에 대해 NSCLC 환자의 ctDNA 180 개를 조사했다. “이 분석은 이러한 돌연변이의 검출에 대해 100 % 양성 예측치를 나타냈다”고 연구진은 64 %에서 82 %의 민감도 값으로 밝혔다. Polidori에 따르면 ctDNA 작업에 관심이있는 모든 연구자는 두 가지 잠재적 인 합병증에 대해 알고 있어야합니다. 먼저 백혈구가 손상되지 않도록 QIAGEN의 PAXgene ccf (순환 세포가없는) DNA 수집 튜브를 사용하여 혈액 샘플을 안정화해야합니다 . “그것은 큰 문제입니다. “튜브에서 세포가 죽으면 순환하는 DNA를 가려줍니다.”둘째, NGS를 검출에 사용할 계획이라면 매우 낮은 (그리고 잠재적으로 가변적 인) DNA 입력을 처리 할 수있는 라이브러리 준비 키트를 사용해야합니다. QIAGEN은 액체 생검이 큰 사업으로 떠오르고 있지만 논리적 인 어려움에도 불구하고 그는 말합니다. “모든 종류의 액체 생검 분야에서 시장에 대한 관심이 매우 높아졌다. 실시간 질병 모니터링과 관련하여 많은 약속이 있기 때문이다.” 그리고 Bio-Rad도 마찬가지라고 Shelton은 말합니다. “우리는 천 가지 악기를 잘 팔았습니다. 최소 절반이 무 세포 DNA 작업에 사용되었으며, 아마도 20-30 % 정도가 일관되게 그렇게하고 있습니다. “ 그녀는 “매우 인기있는 응용 프로그램입니다.
