Biopsia lichidă reprezintă o procedură minim invazivă care analizează markeri biologici din sânge, lichid pleural sau alte fluide, cu scopul de a detecta și monitoriza prezența și evoluția unor afecțiuni, în special cele oncologice [1]. Spre deosebire de biopsia tradițională, ce necesită prelevarea invazivă de țesut, biopsia lichidă oferă posibilitatea unei evaluări recurente a progresiei bolii și a răspunsului la tratament, într-un mod mai puțin invaziv și mai puțin riscant.
Importanța acestei metode a crescut semnificativ în ultima decadă, datorită potențialului de a detecta modificări genetice precoce și de a urmări progresia bolii în timp real [2]. Metoda permite clinicianului să obțină informații valoroase despre răspunsul la tratament, progresia bolii și potențiala recidivă, factori-cheie în îmbunătățirea ratei de supraviețuire și a calității vieții.
În contextul Helixomic, biopsia lichidă se înscrie perfect în sfera diagnosticării personalizate, a prevenirii bolilor și a susținerii longevității, prin monitorizarea continuă a riscurilor și prin ajustarea intervențiilor terapeutice conform necesităților pacientului.
Avantajele biopsiei lichide față de biopsia tradițională
Biopsia lichidă este minim invazivă
Spre deosebire de biopsia clasică, ce implică intervenții chirurgicale sau proceduri complexe de extragere de țesut, biopsia lichidă se bazează pe prelevarea de sânge sau alte fluide biologice. Acest lucru scade semnificativ riscul de complicații și disconfort pentru pacient.
Monitorizare continuă și repetată
Pentru a evalua progresia bolii sau eficiența unei terapii, biopsia lichidă poate fi repetată la intervale regulate. În felul acesta, medicul obține informații actualizate despre starea pacientului, fără să recurgă la proceduri invazive repetate.
Detectarea modificărilor moleculare în stadii incipiente
Prezența în circulația sanguină a fragmentelor de ADN tumoral și a celulelor tumorale (CTCs) reflectă schimbări apărute la nivel molecular și celular înainte ca acestea să devină vizibile prin tehnici imagistice sau biopsie tradițională. Datorită sensibilității crescute, biopsia lichidă identifică mutații precoce, facilitând un diagnostic și un management terapeutic mai rapid.
Eficientă din punct de vedere al timpului și costurilor
Deși tehnologiile de secvențiere și analiză pot fi costisitoare la început, pe termen lung, investiția se amortizează prin scăderea numărului de proceduri chirurgicale, reducerea timpului de spitalizare și personalizarea optimă a tratamentului. Un diagnostic mai rapid și mai exact ajută la evitarea cheltuielilor nejustificate cu terapii ineficiente.
Aplicații clinice validate ale biopsiei lichide
Depistarea precoce a cancerului
Unul dintre cele mai importante avantaje ale biopsiei lichide este posibilitatea de a detecta boala în stadii inițiale, când șansele de vindecare sunt mai mari. Studiile realizate în domeniul oncologiei au demonstrat că monitorizarea ADN-ului tumoral circulant (ctDNA) poate identifica anomalii genetice încă de la apariția lor. Această abordare crește semnificativ șansele de diagnostic precoce și permite inițierea unor terapii țintite înainte de răspândirea sistemică a bolii.
Monitorizarea răspunsului la tratament
Biopsia lichidă este utilizată pe scară largă pentru urmărirea evoluției pacientului oncologic și evaluarea eficacității tratamentului. Prin repetarea periodică a testelor, medicii pot observa dacă nivelul ctDNA sau numărul de CTC (Circulating Tumor Cells) scade, rămâne constant ori crește în timpul sau după încheierea terapiei. Aceste informații oferă un indicator fidel al succesului tratamentului și pot ghida deciziile terapeutice ulterioare [3].
Identificarea rezistenței la terapie
Mutațiile genetice asociate rezistenței la anumite medicamente apar frecvent pe parcursul tratamentului cancerului. Biopsia lichidă permite detectarea rapidă a acestor mutații și adaptarea tratamentului în timp util. Această flexibilitate în ajustarea terapiei contribuie la creșterea ratei de supraviețuire și la îmbunătățirea calității vieții pacienților.
Rolul în prevenție și depistarea predispozițiilor genetice
Deși biopsia lichidă este recunoscută mai ales în oncologie, există interes și pentru aplicarea ei în prevenție și în monitorizarea persoanelor cu risc genetic crescut pentru diferite afecțiuni. Prin analiza biomarkerilor specifici, medicii pot identifica semne timpurii de activare a unor gene cu potențial patogenic. În acest fel, se pot institui măsuri personalizate de screening și prevenție, respectând principiile medicinei de precizie.
Rolul biopsiei lichide în medicina personalizată
Medicina personalizată se bazează pe adaptarea tratamentului la particularitățile genetice și moleculare ale fiecărui pacient. În acest context, biopsia lichidă furnizează date esențiale pentru identificarea mutațiilor specifice, prognosticul bolii și alegerea terapiei țintite. De exemplu, analiza ctDNA poate evidenția prezența unor alterări genetice precum mutațiile în receptorii EGFR sau HER2, informații utile pentru deciziile terapeutice în cancerul pulmonar sau mamar.
Un alt avantaj este posibilitatea de a urmări în timp real modificările ce apar în profilul genetic al tumorii. Dacă o mutație devine dominantă și generează rezistență la un anumit medicament, biopsia lichidă permite o ajustare rapidă a schemei terapeutice. Astfel, se asigură o abordare dinamică și eficientă, care reduce toxicitatea inutilă și maximizează șansele de succes.
În plus, integrarea biopsiei lichide cu alte teste genetice poate identifica predispoziții ereditare, contribuind la un plan complex de prevenție și monitorizare. Această abordare multidisciplinară, susținută de geneticieni, oncologi și specialiști în bioinformatică, conduce la o personalizare reală a actului medical și la creșterea calității vieții pacienților.
Studii de caz și exemple practice în utilizarea biopsiei lichide
Cancer colorectal avansat
Un studiu de caz a evidențiat valoarea adăugată a biopsiei lichide la patru pacienți cu cancer colorectal avansat [4]. Toți cei patru pacienți aveau statut RAS și BRAF wild-type pe baza biopsiei de țesut și au primit tratament anti-EGFR, însă au dezvoltat rezistență. Biopsia lichidă a scos la iveală mutații care nu apăreau în analiza țesuturilor, oferind indicii despre mecanismele de rezistență și ghidând adaptarea schemei terapeutice. Aceste mutații, descoperite prin biopsia lichidă, au fost ulterior confirmate și din țesut la doi dintre pacienți, folosind o metodă mai sensibilă, subliniind valoarea adăugată a biopsiei lichide conferită de o sensibilitate ridicată.
Cancer pulmonar non-microcelular (NSCLC)
Un alt exemplu impresionant implică un pacient diagnosticat cu NSCLC, în contextul unei insuficiențe hepatice grave și microangiopatie trombotică [5]. Pacientul s-a deteriorat după chimioterapia de salvare, însă biopsia lichidă, efectuată la momentul diagnosticului, a detectat o mutație EGFR în doar șapte zile. Această rapiditate a permis inițierea în timp util a unei terapii țintite cu inhibitor EGFR, conducând la îmbunătățirea semnificativă a stării clinice.
Tumoră a sistemului nervos central (SNC) la copil
În cazul tumorilor cerebrale greu accesibile, biopsia lichidă poate deveni soluția optimă. Un raport medical descrie cazul unui copil cu o tumoră SNC inoperabilă, la care biopsia lichidă prin digital droplet PCR (ddPCR) a depistat o mutație BRAF V600 [6]. Acest rezultat a condus la inițierea unui tratament molecular țintit, cu rezultate favorabile, în condițiile în care terapia convențională ar fi avut șanse reduse de succes.
Detecție precoce a cancerului
Numeroase cercetări arată potențialul biopsiei lichide de a identifica ADN tumoral circulant (ctDNA) înainte de apariția simptomelor clinice. Această abordare poate juca un rol crucial în creșterea șanselor de vindecare, prin depistarea timpurie și intervenții terapeutice mai eficiente.
Monitorizarea tratamentului și detectarea rezistenței
Biopsia lichidă și-a demonstrat utilitatea și în urmărirea continuă a pacienților aflați sub tratament oncologic. Analiza ctDNA în timp real permite medicului să evalueze răspunsul la terapie și să anticipeze apariția mutațiilor care conferă rezistență. Această perspectivă oferă posibilitatea ajustării rapide a medicației și a strategiilor terapeutice, îmbunătățind rezultatele pe termen lung.
Principiile științifice și tipurile de markeri biologici
Principiile științifice ale biopsiei lichide
Biopsia lichidă se bazează pe premisa că, în cursul evoluției unor afecțiuni precum cancerul, celulele tumorale și ADN-ul tumoral ajung în circulația sanguină sau în alte fluide biologice. Acestea pot fi identificate și analizate, oferind informații despre prezența, agresivitatea bolii și tratamentele țintite potrivite. În oncologie, relevanța biopsiei lichide constă în posibilitatea de a detecta modificările moleculare în stadii incipiente și de a urmări evoluția unei tumori fără să apeleze la tehnici invazive repetate.
Markerii biologici principali
Celule tumorale circulante (Circulating Tumor Cells – CTCs)
CTC-urile sunt celule provenite din tumori solide, care pătrund în fluxul sanguin. Analiza lor permite diagnosticul precoce, estimarea gradului de diseminare și monitorizarea evoluției bolii. Detecția CTC-urilor implică metode de îmbogățire și separare celulară, urmată de caracterizare genetică și fenotipică.
ADN tumoral circulant (ctDNA)
ctDNA reprezintă segmente de ADN eliberate de celule tumorale în sânge. Studierea mutațiilor și alterărilor cromozomiale din ctDNA oferă informații despre prognostic, tratamentele țintite adecvate conform profilului mutațional și despre posibile rezistențe la terapie [7]. Metodele de analiză includ secvențiere avansată (Next-Generation Sequencing) și PCR digital, care cresc specificitatea și sensibilitatea rezultatelor.
Exozomi și alte componente celulare
Exozomii sunt structuri nanometrice eliberate de celule și conțin proteine, ARN, ADN, lipide și metaboliți. Aceștia joacă un rol cheie în comunicarea intercelulară și pot fi investigați pentru a identifica semnături moleculare relevante în diagnosticul oncologic și în alte arii terapeutice.
MicroARN
Analiza biomarkerilor circulanți de tip microARN s-a dovedit a fi o unealtă importantă în detecția precoce, clasificarea tumorală și determinarea originii cancerului. Testele bazate pe acest biomarker pot ajuta la ghidarea deciziilor clinice.
Markeri epigenetici
Markerii epigenetici, în special cei de metilare, oferă noi perspective pentru biopsia lichidă. Aceștia sunt stabili și specifici subtipurilor tumorale și apar de obicei înaintea alterărilor ADN, permițând un diagnostic precoce și o monitorizare eficientă.
Alți biomarkeri avansați: Instabilitatea microsatelitară (MSI) și Tumor Mutational Burden (TMB)
Pe lângă CTC-uri, ctDNA și exozomi, biopsia lichidă poate fi utilizată pentru a identifica biomarkeri moleculari cu relevanță în imunoterapie, precum instabilitatea microsatelitară (MSI) și încărcătura mutațională tumorală (tumor mutational burden – TMB). Instabilitatea microsatelitară apare atunci când sistemul de reparare a erorilor de replicare a ADN-ului este afectat, iar acest marker este asociat cu un răspuns favorabil la anumite terapii imunologice, precum anticorpii anti-PD-1 [8].
Tumor mutational burden (sau bTMB, când este măsurat pe baza biopsiei lichide) este o măsură a numărului total de mutații la nivelul genomului tumoral. Un TMB crescut poate indica un profil molecular mai susceptibil la tratamente imunologice, precum nivolumab sau pembrolizumab. Detectarea acestor biomarkeri prin biopsie lichidă contribuie la personalizarea tratamentului și la optimizarea rezultatelor clinice.
Concluzie
Biopsia lichidă se conturează drept un instrument esențial în oncologie și medicina personalizată, oferind informații rapide, minim invazive și relevante despre genetica tumorală. Datorită capacității de a monitoriza în timp real evoluția cancerului, de a evidenția mecanismele de rezistență și de a ghida terapii țintite, biopsia lichidă devine o componentă centrală în îmbunătățirea prognosticului și a calității vieții pacienților.
Referințe:
- 1.Alix-Panabières C, Pantel K. Liquid biopsy: from discovery to clinical application. Nature Reviews Cancer. 2021; 21(10):663-675. https://doi.org/10.1038/s41568-021-00488-1
- 2.Cavallo J. Liquid Biopsy in Cancer Care. American Society of Clinical Oncology (ASCO), 2021. https://ascopost.com/issues/october-10-2021/the-evolution-of-liquid-biopsy-in-cancer-care/
- 3.Kato et al., 2020, Translational Oncology, Kato S, Lippman SM, Flaherty KT, Kurzrock R. The conundrum of genetic ‘drivers’ in benign conditions: insights from next-generation sequencing. Translational Oncology. 2020;13(10):100825. https://doi.org/10.1016/j.tranon.2020.100825
- 4.Ulivi P, Passardi A, Marisi G, Chiadini E, Molinari C, Canale M, Pasini L, Ferroni F, Frassineti GL, Bartolini G and Monti M (2021) Case Report: The Added Value of Liquid Biopsy in Advanced Colorectal Cancer From Clinical Case Experiences. Front. Pharmacol. 12:745701. doi: 10.3389/fphar.2021.745701
- 5.Thomas QD, Colard-Thomas J, Delansay D, Leenhardt F, Solassol J, Vendrell JA, Quantin X. Case report: Liquid biopsy, the sooner the better? Front Oncol. 2022 Dec 15;12:1089108. doi: 10.3389/fonc.2022.1089108. PMID: 36591516; PMCID: PMC9797958.
- 6.Arthur C, Carlson LM, Svoboda J, Sandvik U, Jylhä C, Nordenskjöld M, Holm S, Tham E. Liquid biopsy guides successful molecular targeted therapy of an inoperable pediatric brainstem neoplasm. NPJ Precis Oncol. 2024 Feb 22;8(1):44. doi: 10.1038/s41698-024-00535-8. PMID: 38388693; PMCID: PMC10884019.
- 7.Rolfo et al., 2020, ESMO Open, Rolfo C, Cardona AF, Cristofanilli M, et al. Challenges and opportunities of cfDNA analysis implementation in clinical settings of NSCLC and liquid biopsy in oncology. ESMO Open. 2020;5(5):e000906. https://esmoopen.bmj.com/content/5/5/e000906
- 8.European Society for Medical Oncology (ESMO). Clinical Practice Guidelines. https://www.esmo.org/guidelines