تشخیص زودهنگام سرطان مادر با تحلیل cfDNA پیش از تولد: عصری تازه در پزشکی

غربالگری ژنتیکی پیش از تولد فناوری مهمی است که دربارهٔ سلامت جنین و مادر اطلاعات حیاتی در اختیار افراد باردار می‌گذارد. تحلیل DNA آزاد سلولی (cfDNA)، روشی بسیار حساس برای شناسایی ناهنجاری‌های کروموزومی جنین است و نیاز به اقدامات تهاجمی را 50-70% کاهش داده است. اما در کاربرد بالینی آن فایده‌ای غیرمنتظره نیز کشف شد: برخی ناهنجاری‌های ژنومی در cfDNA ممکن است نشانهٔ سرطان پنهان مادر باشند.

در 4 دسامبر 2024 در NEJM این پژوهش منتشر شد که از نخستین مطالعات جامع بررسی نظام‌مند ظرفیت تحلیل cfDNA برای تشخیص سرطان مادر است. هدف اصلی، شناسایی نشانگرهایی است که ناهنجاری‌های کروموزومی مشاهده‌شده در cfDNA را با وضعیت بدخیم یا خوش‌خیم مرتبط کنند و برای این افراد پروتکل استاندارد غربالگری پیشنهاد دهند.

فرایندی که با NIPT غیرطبیعی یا غیرقابل گزارش آغاز شد

این مطالعه بخشی از پروژهٔ IDENTIFY است که مؤسسه‌های ملی سلامت ایالات متحده (NIH) اجرا می‌کنند. گزارش‌های تحلیل cfDNA از 12 آزمایشگاه آمریکای شمالی بررسی شد.

افراد بر اساس معیارهای زیر وارد مطالعه شدند:

• افراد مطالعه از میان کسانی انتخاب شدند که در آزمایش غیرتهاجمی پیش از تولد (NIPT) ، نتایج غیرطبیعی یا غیرقابل گزارش در تحلیل cfDNA داشتند.
• این وضعیت معمولاً مواردی را در بر می‌گرفت که ارزیابی آنیوپلوئیدی جنین ممکن نبود یا نتایج با یک جنین زیست‌پذیر سازگار نبود.
• افراد باردار یا کسانی که تا دو سال از زایمانشان گذشته بود.
• افراد بدون تشخیص سرطان.

NIPT (آزمایش غیرتهاجمی پیش از تولد)، آزمایش غربالگری ژنتیکی غیرتهاجمی است که با تحلیل cfDNA خون مادر، ناهنجاری‌های کروموزومی جنین مانند سندرم داون (تریزومی 21)، ادواردز (تریزومی 18) و پاتو (تریزومی 13) را شناسایی می‌کند. این آزمایش معمولاً از هفتهٔ 10 بارداری قابل انجام است و نیاز به روش‌های تهاجمی مانند آمنیوسنتز را کاهش می‌دهد.

پروتکل استاندارد غربالگری سرطان

برای شناسایی سرطان در شرکت‌کنندگان از روش‌های زیر استفاده شد:

1. MRG سریع تمام بدن: تصویربرداری بدون مادهٔ حاجب که ایمنی آن در بارداری شناخته شده است ترجیح داده شد. در افراد غیرباردار MRG با مادهٔ حاجب به کار رفت.
2. آزمایش‌های آزمایشگاهی: شمارش کامل خون، پنل متابولیک و نشانگرهای توموری (مانند CA-125، CEA، CA 19-9).
3. تحلیل cfDNA: تحلیل DNA سراسر ژنوم با پروتکلی استاندارد انجام شد.
4. معاینهٔ جسمی: سابقهٔ پزشکی و خانوادگی بررسی و علائم انکولوژیک ارزیابی شد.
5. مشاورهٔ ژنتیک گسترده: همهٔ شرکت‌کنندگان مشاورهٔ ژنتیک دریافت کردند.

هدف اصلی پژوهش، تأیید تشخیص سرطان با پروتکل غربالگری بود. تحلیل‌های ثانویه نقش الگوهای ژنومی cfDNA را در تعیین خطر بدخیمی ارزیابی کردند.

تحلیل cfDNA چگونه انجام شد؟

تحلیل cfDNA از خون محیطی مادر انجام شد، نه از مایع آمنیون. این روش در غربالگری پیش از تولد رایج است و به دلیل غیرتهاجمی بودن ترجیح داده می‌شود.

مراحل تحلیل عبارت بودند از:

1. جمع‌آوری نمونهٔ خون: نمونهٔ خون محیطی مادر در لوله‌های ویژه‌ای مانند Streck که پایداری cfDNA را حفظ می‌کنند جمع‌آوری شد.
2. جداسازی پلاسما: نمونهٔ خون برای جداسازی پلاسما سانتریفیوژ شد. cfDNA در این بخش پلاسما قرار دارد.
3. جداسازی DNA آزاد سلولی: cfDNA از پلاسما استخراج شد. 90% آن از مادر (معمولاً دستگاه خون‌ساز) و 10% از جنین (از طریق جفت) منشأ دارد.
4. آماده‌سازی کتابخانه و توالی‌یابی: cfDNA جداشده روی پلتفرم سراسر ژنوم با روش‌های توالی‌یابی موازی متعدد تحلیل شد. این روش از الگوریتم‌های زیست‌اطلاعاتی برای شناسایی ناهنجاری‌هایی مانند افزایش یا از دست رفتن کروموزوم استفاده می‌کند.

این روش غیرتهاجمی برای ارائهٔ اطلاعات دربارهٔ سلامت جنین (مانند غربالگری آنیوپلوئیدی) و مادر (مانند تشخیص سرطان پنهان) مناسب است. همچنین خطر کمتر آن در مقایسه با روش‌هایی مانند آمنیوسنتز، به‌ویژه برای افراد باردار مزیت بزرگی دارد.

یافته‌ها: واقعیت‌های غیرمنتظره

نمای کلی تشخیص سرطان

• در 48.6% از 107 شرکت‌کننده (52 نفر) سرطان تشخیص داده شد.
• شایع‌ترین تشخیص‌ها:
  • لنفوم (59.6%): 20 مورد هوچکین و 11 مورد لنفوم غیرهوچکین.
  • سرطان کولورکتال (17.3%): در بیشتر شرکت‌کنندگان در مرحلهٔ پیشرفته تشخیص داده شد.
  • سرطان پستان (7.7%): از 4 فرد دارای تشخیص، یکی در مرحلهٔ اولیه شناسایی شد.
  • سرطان‌های نادر: موارد نادری مانند سرطان پانکراس، کارسینوم آدرنوکورتیکال، سارکوم یوئینگ و سرطان کلیه شناسایی شد.

55.8% شرکت‌کنندگان (29 نفر) بدون علامت بودند و 25% (13 نفر) علائم را ناشی از بارداری می‌دانستند (برای مثال درد اپی‌گاستر را رفلاکس تلقی می‌کردند). در 19.2% باقی‌مانده، علائم بالینی مورد توجه قرار نگرفته بود.

نکته: بالا بودن میزان سرطان (48.6%) در این مطالعه به دلیل انتخاب نشدن تصادفی شرکت‌کنندگان از جمعیت عمومی است. طراحی ویژهٔ مطالعه، گروهی مشخص با شک به سرطان را هدف گرفته بود. هدف مطالعه، بررسی شیوع سرطان در جمعیت عمومی نبود، بلکه میزان سرطان در افراد دارای ناهنجاری cfDNA را ارزیابی می‌کرد.

الگوهای ژنومی در تحلیل cfDNA

الگوهای مشاهده‌شدهٔ cfDNA در افتراق وضعیت بدخیم و خوش‌خیم نقش حیاتی داشتند. تصویر زیر شش الگوی اصلی ژنومی شناسایی‌شده در پژوهش را نشان می‌دهد:

توضیح نمودارها:

1. طبیعی (شکل A): الگویی سازگار با جنین یوپلوئید.
2. افزایش و از دست رفتن کروموزوم (شکل B): در 95.9% افراد دارای تشخیص سرطان دیده شد.
3. افزایش کروموزومی (شکل C): معمولاً نشانگر وضعیت خوش‌خیم است (مانند موزاییسم محدود به جفت).
4. از دست رفتن کروموزوم (شکل D): در افراد دارای میوم شناسایی شد.
5. واریانت‌های تعداد کپی مادر (شکل E): با خون‌سازی کلونال ارتباط دارد.
6. غیرطبیعی مرزی (شکل F): الگوهای نامشخص، اما دارای خطر بالقوهٔ بدخیمی.

تشخیص سرطان با MRG

MRG در ارزیابی افراد دارای نتیجهٔ غیرطبیعی cfDNA، از مؤثرترین روش‌ها بود:

• حساسیت: 98.0%
• ویژگی: 88.5%

تصویر زیر یافته‌های شاخص انواع سرطان و وضعیت‌های خوش‌خیم در غربالگری MRG را نشان می‌دهد:

توضیح:

1. لنفوم (بخش 1): آدنوپاتی مدیاستن و ندول‌های ریه دیده شد.
2. سرطان پستان (بخش 2): تودهٔ پستان و بزرگی غدد لنفاوی زیربغل شناسایی شد.
3. کارسینوم آدرنوکورتیکال (بخش 3): تودهٔ آدرنال و آدنوپاتی‌های رتروپریتوئن شناسایی شد.
4. میوم (بخش 4): میوم بزرگ رحم و جنین داخل رحم تصویربرداری شد.

بحث: نگاهی تازه به مدیریت بالینی

تشخیص و مدیریت سرطان

پژوهش نشان داد که غربالگری سریع و جامع سرطان در افرادی که نتیجهٔ غیرطبیعی در تحلیل cfDNA دارند، اهمیتی حیاتی دارد. به‌ویژه وجود چندین افزایش و کاهش کروموزومی با خطر بالای بدخیمی مرتبط بود.

توضیحات تکمیلی جدول:

1. مثبت واقعی (True Positive): نشان دادن احتمال سرطان در یافته‌های رادیولوژیک یا آزمایشگاهی شرکت‌کنندگانی که سرطان در آن‌ها تشخیص داده شده است.
2. مثبت کاذب (False Positive): یافته‌های رادیولوژیک یا آزمایشگاهی نادرستی که در شرکت‌کنندگانی که سرطان در آن‌ها تشخیص داده نشده است، احتمال سرطان را نشان می‌دهند.
3. MRI تمام‌بدن: در 6 شرکت‌کننده تکمیل نشد. 3 بیمار مبتلا به سرطان تصویربرداری هدفمند دریافت کردند. 3 شرکت‌کننده که سرطان در آن‌ها تشخیص داده نشده بود (یکی با یافتهٔ جنینی، یکی با یافتهٔ جفتی و یکی با نتیجهٔ مثبت کاذب cfDNA) نتوانستند MRI را تکمیل کنند.
4. نشانگرهای توموری سرم: CA-125، CA 15-3، CA 27.29، CA 19-9 و آنتی‌ژن کارسینوامبریونیک (CEA) اندازه‌گیری شدند. بالاتر رفتن هر یک از نشانگرهای توموری از محدوده‌های مرجع طبیعی به‌عنوان «شک به بدخیمی» ارزیابی شد. نشانگرهای توموری در دو بیمار مبتلا به سرطان و دو شرکت‌کنندهٔ غیرمبتلا به سرطان تحلیل نشدند.
5. CEA، CA 19-9 و CA 15-3: از آنجا که مشخص است این نشانگرهای توموری در دوران بارداری به‌طور قابل‌توجهی تحت تأثیر قرار نمی‌گیرند، جداگانه ارزیابی شدند. این نشانگرها در دو بیمار مبتلا به سرطان و دو شرکت‌کنندهٔ غیرمبتلا به سرطان تحلیل نشدند.
6. نمونهٔ مدفوع: در مجموع 27 شرکت‌کننده (از جمله یک نفر که سرطان کولون در او تشخیص داده شد) نتوانستند نمونهٔ مدفوع ارائه کنند.

بااین‌حال، چالش‌های زیر قابل‌توجه‌اند:

• نتایج مثبت کاذب: برخی نتایج غیرطبیعی در تحلیل cfDNA (برای مثال، وجود فقط مونوزومی‌ها) ممکن است با وضعیت‌های خوش‌خیم مرتبط باشند.
• مداخلهٔ دیرهنگام: در بیشتر شرکت‌کنندگان، فاصلهٔ زمانی میان تحلیل cfDNA و غربالگری سرطان 9.6 هفته (2-114 هفته) بود.

تفاوت‌ها و نیاز به استانداردسازی

فناوری‌ها و روش‌های گزارش‌دهی متفاوتی که آزمایشگاه‌های تجاری در ایالات متحده به کار می‌برند، موجب پیچیدگی در مدیریت بالینی می‌شوند. تدوین استانداردهای بین‌المللی می‌تواند این مشکلات را حل کند.

نتیجه‌گیری و توصیه‌ها

تحلیل cfDNA و MRI سریع تمام‌بدن می‌توانند در غربالگری‌های پیش از تولد، نه‌تنها برای سلامت جنین، بلکه برای سلامت مادر نیز اطلاعاتی حیاتی ارائه کنند. این مطالعه بر اهمیت این روش‌ها در تشخیص زودهنگام سرطان‌های پنهان در افراد باردار تأکید می‌کند. توصیه‌ها:

1. پروتکل‌های مداخلهٔ سریع: باید برای افرادی که نتیجهٔ غیرطبیعی در تحلیل cfDNA دارند، پروتکل غربالگری سریع و استانداردی تدوین شود.
2. آموزش و آگاهی: باید آگاهی متخصصان سلامت از پیامدهای احتمالی تحلیل cfDNA افزایش یابد.
3. توسعهٔ فناوری: الگوریتم‌های بیوانفورماتیکی مورد استفاده در تحلیل cfDNA باید به‌گونه‌ای بهینه شوند که الگوهای اختصاصی بدخیمی را با حساسیت بیشتری شناسایی کنند.

این مطالعه نمونه‌ای روشن از چگونگی ایجاد تحول در خدمات سلامت با فناوری‌های ژنتیکی ارائه می‌کند. مطالعات بیشتر در جمعیت‌های بزرگ‌تر می‌توانند تعمیم‌پذیری این یافته‌ها را افزایش دهند و ادغام آن‌ها را در کار بالینی تسهیل کنند.