آزمایش ساده‌ی خون: راهی برای تشخیص زودتر سرطان

شنیدن اسم سرطان اغلب همراه با ناراحتی و ترس است؛ اما خبر خوشحال کننده‌ای که Jimmy Lin به ما می‌دهد نزدیکی پیروزی مبارزه علیه سرطان است.

سه پیشرفت هیجان‌انگیز در تحقیقات سرطان روی داده  است:

1. اولین مورد ژنومیک سرطان است. ژنوم «ترکیب تمامی اطلاعات ژنتیکی موجود در ارگانیسم‌های زنده» است. تغییرات ژنیِ موسوم به «جهش» موجب بروز سرطان شده و کنترل آن را از دست بدن خارج می‌کند. ۱۰ سال پیش در دانشگاه جان‌هاپکینز اولین نقشه‌ی جهش‌های سرطانی برای سرطان‌های کولورکتال، پستان، پانکراس و مغز ترسیم شد؛ و پس از آن بالغ بر ۹۰ پروژه در ۷۰ کشور در سراسر جهان، شروع به فهم اساس ژنتیکی این بیماری کردند. اکنون ده‌ها هزار سرطان با جزئیات دقیق مولکولی فهمیده شده‌اند.
2. دومین انقلاب در این زمینه، پزشکی دقیق است که «پزشکی شخصی» نیز نامیده می‌شود. برای توانا بودن در درمان سرطان، به جای متد‌های ‌تک‌سایزی که متناسب همه باشند، کلاسِ جدیدی از داروها وجود دارند که قادرند برمبنای پروفایل ژنتیکی خاص هر فرد، سرطان را شناسایی و درمان کنند. امروزه این گروه از دارو‌های سفارشی که هدف‌درمانی نامیده می‌شوند در دسترس است تا پزشکان حتی امروز قادر باشند درمان‌های بیمارهایشان را شخصی‌سازی بکنند و بسیاری دیگر در حال پیشرفت هستند.
3. سومین انقلاب ایمونوتراپی است؛ و این واقعا هیجان انگیز است. دانشمندان قادرند سیستم ایمنی را در مبارزه با سرطان نیرومندتر کنند؛ برای مثال، راه‌هایی کشف شده‌اند که کلید خاموشی سرطان‌ها را بیابیم و داروهای جدید قادرند سیستم ایمنی را دوباره روشن کنند. علاوه بر این، راه‌هایی وجود دارند که می‌توان سلول‌های ایمنی را از بدن خارج کرده، آن‌ها را پروریده و دست‌ورزی کرده و دوباره به بدن برای مبارزه با سرطان بازگرداند. تقریباً شبیه داستان‌های علمی-تخیلی!

مقاله‌ی مرتبط: ایمنی‌درمانی سرطان

در حالی که این سه انقلاب هیجان‌انگیز در حال پیشرفت هستند، اما متأسفانه این فقط آغاز ماجراست و چالش‌های بسیار و بسیاری وجود دارند. بیماری با سرطان پوست «ملانوما» را در نظر بگیرید؛ این بیماری بسیار ناگوار است و همه‌جا را درگیر می‌کند. دانشمندان قادر بودند نقشه‌ی جهش‌های این سرطان را  ترسیم کرده و درمان مخصوصی را که یکی از این جهش‌ها را هدف قرار می‌داد ارائه کنند. تومورها به طور معجزه‌آسایی از بین رفتند؛ اما چند ماه بعد دوباره بیماری عود کرد. سوال مهمی اینجا مطرح می‌شود: چرا؟ و پاسخ آن به هتروژنیتی تومور برمیگردد.

مقاله‌ی مرتبط: هدف‌درمانی سرطان؛ درمانی هدفمند

در توضیحی بیشتر، یک سرطان به کوچکی یک سانتی‌متر قطر، بالغ بر هزاران میلیون سلول مختلف را شامل می‌شود؛ در حالی که از نظر ژنتیکی شبیه‌اند، تفاوت‌های اندکی در این سلول‌های سرطانی متفاوت وجود دارد به طریق متفاوتی مستعد داروهای مختلف می‌کند. بنابراین، حتی اگر داروی بسیار مؤثری که تقریباً همه‌ی سلول‌ها را بکشد وجود داشته باشد شانسی برای جمعیت کوچکی که به دارو مقاوم باشد وجود دارد. در نهایت این جمعیتی می‌باشد که عود می‌کند و بیمار را مجدداً درگیر می‌سازد.

خوب، پس با این اطلاعات چه می‌توانیم بکنیم؟ کلید آن، کاربرد همه‌ی این پیشرفت‌ها برای درمان زودتر سرطان، قبل از پدیدار شدن کلون‌های مقاوم است. کلید سرطان و درمان سرطان تشخیص زود‌هنگام است  و ما این را کاملاً درک می‌کنیم. فهمیدن زودتر سرطان موجب پیامد بهتری می‌شود و ارقام به خوبی این را نشان می‌دهند. برای مثال سرطان تخمدان، اگر در استیج ۴ تشخیص داده شود تنها ۱۷ درصد زنان بقای ۵ ساله دارند اما اگر سرطان در استیج ۱ تشخیص داده شود بالای ۹۲درصد از زنان زنده خواهند ماند؛ اما متأسفانه تنها ۱۵ درصد زنان در استیج ۱ تشخیص داده می‌شوند درمقابل، اکثر قریب ۷۰درصد در استیج ۳ و ۴ تشخیص داده می‌شوند.

ما به شدت نیازمند مکانیسم‌های تشخیصی بهتری برای سرطان هستیم. بهترین‌ راه‌های غربالگری فعلی در یکی از سه طبقه‌بندی جای می‌گیرند: ۱. روش‌های پزشکی که شبیه کولونوسکوپی برای سرطان کولون می‌باشند. ۲. دوم بیومارکرهای پروتئینی نظیر PSA برای سرطان پروستات هستند و ۳. سوم تکنیک‌های تصویربرداری همچون ماموگرافی برای سرطان سینه را شامل می‌شود.

روش‌های پزشکی استاندارهای طلایی دارند اما به شدت تهاجمی بوده و نیازمند زیرساختارهای زیادی برای انجام‌اند. بیومارکرهای پروتئینی با اینکه در برخی جمعیت‌ها مؤثرند، اما خیلی مخصوص نیستند؛ که نتیجه‌ی آن شمار زیادی مثبت‌های کاذب است که موجب اقدامات و کارهای تشخیصی غیرضروری می‌شود. متدهای تصویربرداری در حالی که در بعضی جمعیت‌ها مفید و مورداستفاده هستند، بیماران را در معرض تابش مضر قرار می‌دهند. علاوه بر این، برای همه‌ی بیماران قابل کاربرد نیستند، برای مثال ماموگرافی در زنانی با پستان متراکم مشکلاتی دارد.
بنابراین نیاز ما متد جدیدی است که زیرساختارهای سبک‌تری داشته، اختصاصیت آن بالا باشد، همچنین نتایج مثبت کاذب نداشته، هیچ تابشی نداشته و برای جمعیت‌های بزرگتری کاربردی باشد؛ و حتی مهم‌تر، متدی نیاز داریم که قبل از ۱۰۰ میلیون سلول در اندازه قادر به تشخیص سرطان باشد. در حقیقت این موارد جزئیات آخرین تکنیک ایجاد شده است. هسته‌ی این تکنولوژی یک آزمایش خون ساده می‌باشد. دستگاه گردش خون برای بقا، تأمین اکسیژن و موادغذایی برای سلول‌ها و برداشت مواد دفعی و کربن دی‌ اکسید ضروری است. یک بینش بیولوژیکی کلیدی وجود دارد: سلول‌های سرطانی سریع‌تر از سلول‌های طبیعی رشد کرده و می‌میرند و وقتی می‌میرند DNA آن‌ها به درون سیستم خون گردش خون آزاد می‌شود.

از آن‌جایی که ما اثر این سلول‌های سرطانی را از همه‌ی تفاوت‌های پروژه‌های تعیین توالی ژنوم سرطانی می‌دانیم، می‌توانیم در خون به دنبال سیگنال‌هایی برای تشخیص زودتر این سرطان‌ها باشیم. پس به جای منتظر ماندن برای بزرگ شدن کافی سرطان برای ظهور علایم یا برای تراکم کافی برای دیده شدن در تصویربرداری، یا برای برجستگی کافی برای قابل رؤیت شدن در روش‌های پزشکی، می‌توانیم سرطان را در حالی که نسبتاً کوچک است با جست‌و‌جوی مقادیر کم این DNAها در خون تشخیص دهیم.

شروع این این تست با یک آزمایش خون ساده است؛ سپس DNA از آن‌ استخراج می‌شود. درحالی که بیشتر سلول‌های بدن سالم هستند، بیشتر DNAها نیز از سلول‌های سالم هستند. اگرچه کم‌تر از ۱٪ از DNAها از سلول‌های سرطانی خواهند بود. سپس با استفاده از متدهای بیولوژی مولکولی قادر به غنی‌سازی این DNA برای نواحی‌ای از ژنوم که مرتبط با سرطان باشند بر مبنای اطلاعات پروژه‌ی ژنومیک سرطان خواهیم بود. در حال حاضر می‌توان DNA را درون دستگاه تعیین توالی DNA‌ قرار داده و DNA را به A C T G کدکرده و در نسخه‌ی نهایی آن را به دست آورد. درنهایت میلیاردها حرف وجود دارند که از این سلسله به دست می‌آیند. سپس متدهای محاسباتی و آماری به کار می‌روند تا سیگنال‌های کوچکی که وجود دارند تشخیص داده شوند که نشان‌دهنده‌ی مقادیر کم DNA سرطانی در خون است.

اما آیا این روش واقعا در بیماران کارکرد دارد؟ از آنجایی که هنوز راه‌حلی واقعی برای پیش‌بینی اینکه کدام بیمار به سرطان مبتلا خواهد شد  وجود ندارد، این روش در جمعیت دیگری که مناسب‌تر است استفاده می‌شود: سرطان‌هایی که بهبود یافته‌اند، علی‌الخصوص سرطان ریه. حقیقت تلخی است که با بهترین داروهایی که امروزه وجود دارد بیشتر سرطان‌های ریه دوباره عود می‌کنند. پس کلید آن بررسی این است که آیا ما قادریم این سرطان‌های راجعه را زودتر از متدهای استاندارد تشخیص بدهیم؟ در دانشگاه کالج لندن این روش آزمایش شده است. یک بیمار در زمان صفر (t=0)  جراحی شده و سپس شیمی‌درمانی دریافت کرده است؛ سپس این بیمار بهبود می‌یابد. با متدهای تصویربرداری و آزمایش‌های بالیتی این بیمار تحت‌نظر بوده است. حدودا در روز ۴۵۰ متاسفانه سرطان بازمی‌گردد؛ آیا این برگشت سرطان با این روش قابل فهمیدن بود؟ در طول این دوره، مجموعه‌‌ی سریالی خونی جمع‌آوری شده بود که مقدار ctDNA آن‌ها اندازه گیری می‌شد. در نقطه‌ی شروع، همانطور که انتظار می‌رود، سطوح بالایی از DNA سرطانی در خون وجود داشت؛ در طول درمان مقدار این مقدار به صفر رسید و بعداً بسیار ناچیز بود؛ اما در حدود روز ۳۴۰ افزایش DNA سرطانی در خون مشاهده شده؛ و درنهایت در روزهای ۴۰۰ و ۴۵۰ بیشتر می‌شود.

کلید حل اینجاست، در روز ۳۴۰ افزایش سطح DNAسرطانی مشاهده شده بود، یعنی صد روز زودتر از روش‌های معمول و سنتی. این صد روز زودتر، روزهایی هستند که می‌توان درمان را آغاز کرد، صد روز زودتر برای انجام مداخلات جراحی، صد روز کمتر برای رشد سرطان؛  این صد روز برای برخی بیماران به معنی مرگ یا زندگی است! این اطلاعات هیجان‌انگیزند!

اکنون مطالعات اضافی بر روی سرطان‌های دیگر نظیر سرطان سینه، ریه و تخمدان انجام می‌شود. با درمان‌های فعلی، تشخیص زودهنگام سرطان می‌تواند زندگی میلیون آدم را حفظ کند و اگر پیشرفت های ایمونوتراپی و هدف‌درمانی هم لحاظ شود، پایان سرطان دیده می‌شود.

این شروعی بر پایان است؛ ما در نبرد با سرطان پیروز خواهیم شد.