Verso la diagnosi precoce del cancro con la biopsia liquida / Towards early detection of cancer with liquid biopsy

Verso la diagnosi precoce del cancro con la biopsia liquidaTowards early detection of cancer with liquid biopsy


Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Ogni giorno in Italia si scoprono circa 1000 nuovi casi di cancro: i datidell’Associazione italiana registri tumori (AIRTUM) stimavano per il 2017 più 365000 nuove diagnosi di tumore. Tuttavia, negli ultimi anni, si è assistito a una riduzione della mortalità e a una migliore sopravvivenza grazie ad una maggiore efficacia delle terapie e alla maggiore diffusione di screening oncologici, che consentono di individuare la malattia in uno stadio iniziale e di curarla prima della sua evoluzione in stadi più avanzati, con formazione di metastasi. Molto di più si potrebbe fare se si riuscisse ad anticipare ulteriormente i tempi della diagnosi grazie alle biopsie liquide, in grado di rivelare potenzialmente molto precocemente nel sangue le tracce rilasciate dai tumori. Questi esami possono andare alla ricerca nel sangue del materiale proteico e genetico rilasciato dal tumore: proteine tumorali, DNA tumorale circolante e i cosiddetti microRNA, frammenti di RNA tumorale fuoriusciti dalle cellule morenti, possono consentire in modo specifico ed affidabile di identificare con certezza la presenza di un tumore e addirittura di localizzarne l’origine. La difficoltà maggiore, dal punto di vista sperimentale, sta nella scelta della giusta combinazione dei marcatori da utilizzare.
Nickolas Papadopoulos ed il gruppo di ricercatori impegnati in questo studio, allo scopo di aumentare la sensibilità del test per la rilevazione di tumori primitivi solidi, hanno scelto di utilizzare una combinazione di marcatori genetici e di marcatori proteici, usati come indicatori della presenza di determinate forme tumorali. In particolare, il test si basa sulla valutazione contemporanea di otto biomarcatori proteici per determinati tipi di cancro e delle mutazioni genetiche presenti in sedici geni del DNA tumorale circolante. Il test risultava positivo nel caso in cui veniva rilevata la presenza di una o più mutazione in uno dei sedici geni o l’incremento di uno dei biomarcatori proteici.
CancerSEEK, questo il nome del test, è risultato in grado di identificare otto comuni tipi di tumore (ovaio, fegato, stomaco, pancreas, esofago, colon-retto, polmone e seno), ed anche di dare indicazioni sul tessuto di origine di questi tumori. Un grande passo avanti, visto che fino ad ora le biopsie liquide non erano in grado di svelare la sede di origine dei tumori diagnosticati. Per la validazione del test CancerSEEK, sono stati arruolati 1005 pazienti oncologici, a cui erano stati diagnosticati clinicamente tumori non metastatici di stadio compreso tra I e III di uno degli otto tipi investigati. Il gruppo di controllo era costituito da 812 individui sani, con nessuna storia pregressa di cancro, malattie autoimmuni o malattie renali croniche.
In generale, un test affidabile per la diagnosi precoce deve avere una specificità molto alta ed un buon livello di sensibilità. La sensibilità è la capacità di individuare il maggior numero possibile di persone effettivamente ammalate tra quelle sottoposte al test, ossia di dare il numero più basso possibile di falsi negativi. La specificità è la proprietà dell’esame di non diagnosticare erroneamente una malattia in chi non ce l’ha, ossia di dare il numero più basso possibile di falsi positivi.
La sensibilità del CancerSEEK varia, a seconda del tipo di cancro, dal 33% per il tumore al seno al 98% per il tumore all’ovaio. La sensibilità è maggiore del 69% per tumori epatici, gastrici, pancreatici ed esofagei, tutti difficili da rilevare precocemente. La sensibilità media era del 73% per tumori nello stadio II e del 78% per tumori nello stadio III, ma pari solo al 43% per lo stadio I. La sensibilità per lo stadio I è più alta (100 %) per il cancro del fegato e più bassa per il cancro esofageo (20 %). I risultati ottenuti, in termini di sensibilità, sono comunque tra i più promettenti finora raggiunti con esami di questo tipo.
Relativamente alla specificità, quella del test si assesta al 99% (su 812 controlli sani solo 7 hanno ottenuto un risultato positivo, con una probabilità di un falso positivo inferiore all’1%).  Inoltre il test è stato in grado di restringere a due possibili siti anatomici la sede di origine del tumore nell’83% dei pazienti. L’accuratezza della previsione variava con il tipo di tumore ed era maggiore per i tumori del colon retto e più bassa per i tumori polmonari. L’identificazione precoce del tessuto di origine del cancro è fondamentale per interventi terapeutici mirati, prima della sua evoluzione in stadi più avanzati. In genere un tumore nei suoi primi stadi è più semplice da trattare e si possono ottenere buoni risultati nella sua cura con interventi chirurgici o farmacologici non particolarmente invasivi, migliorando la qualità di vita dei pazienti e riducendo la mortalità.
I risultati ottenuti in questo studio sono molto promettenti, ma molta strada deve essere ancora fatta per arrivare ad un test che possa essere utilizzato come strumento per lo screening oncologico di routine. Uno dei limiti è rappresentato dal fatto che i biomarcatori proteici utilizzati indicano la presenza di danni tissutali e possono aumentare anche in presenza di malattie infiammatorie, come l’artrite; questo può portare ad un aumento della percentuale di falsi positivi in popolazioni non in salute come quelle dei volontari coinvolti in questo studio. Inoltre, CancerSEEK si è rivelato efficace in pazienti a cui era stato già diagnosticato clinicamente un carcinoma in fase premetastatica sulla base dei sintomi della malattia. Non è da escludersi il rischio che il test possa funzionare meno bene in pazienti con un tumore in una primissima fase di sviluppo, che non manifestano ancora sintomi (occorre notare che il test ha rilevato solo il 43% di tumori allo stadio I).
Secondo gli autori dello studio, CancerSEEK è ora pronto per essere testato come strumento di screening ed i prossimi passi consisteranno nella validazione di questo test su una popolazione più vasta. Il sistema sanitario Geisinger in Pennsylvania sta testando per esempio il CancerSEEK su volontarie di età compresa tra i 65 e i 75 anni che non hanno mai avuto un cancro; lo studio avrà una durata di 5 anni e coinvolgerà nel complesso cinquantamila donne che saranno sottoposte ad esami periodici del sangue. Nel caso in cui il test dovesse dare esito positivo per due volte di fila si passerà ad esami diagnostici di imaging tradizionali.
CancerSEEK è attualmente in fase di brevetto ed i ricercatori stimano un costo iniziale di 500 dollari per ciascun test, un prezzo paragonabile a quello di altri esami per la diagnosi precoce, come la colonscopia per il cancro del colon retto. Per rassicurare chi teme che indagini sempre più precoci e approfondite possano portare ad un eccesso di interventismo oltre che ansia e stress nei pazienti, gli autori sottolineano che questi test non intendono sostituirsi ai test tradizionali, ma possono essere strumenti diagnostici complementari, utili per identificare quei pazienti che hanno una maggiore probabilità di ammalarsi di tumore e fornire ai medici un quadro delle condizioni del paziente per decidere, caso per caso, le modalità di intervento.
ENGLISH
Some researchers have developed a blood test that identifies some of the most common types of cancer, also indicating the part of the body where it is developing, thanks to the analysis of proteins and DNA released in the blood from the tumor. On Science the promises and limits of the research.
Early detection of cancer with a simple blood test may be possible. These are at least the promises and aims of the so-called liquid biopsy, a non-invasive examination that, with a simple blood sample, could allow the diagnosis of tumors at the initial stage. Today, this objective appears closer thanks to a new test, CancerSEEK, developed by a group of researchers led by Nickolas Papadopoulos from the Johns Hopkins University of Baltimore, Maryland. The study, which was also attended by the two Italian researchers, Cristian Tomasetti and Massimo Falconi, has been published in Science.
Every day in Italy about 1000 new cases of cancer are discovered: the data of the Italian Association of Tumor Registers (AIRTUM) estimated for 2017 more 365,000 new diagnoses of cancer. However, in recent years, there has been a reduction in mortality and better survival thanks to greater effectiveness of therapies and the increased spread of cancer screening, which allow to identify the disease at an early stage and to treat it before its evolution. in more advanced stages, with metastasis formation. Much more could be done if the diagnosis time could be further anticipated thanks to liquid biopsies, capable of potentially detecting traces released by tumors very early in the blood. These tests can search the blood of the protein and genetic material released by the tumor: tumor proteins, circulating tumor DNA and so-called microRNAs, tumor RNA fragments leaked from dying cells, can allow in a specific and reliable way to identify with certainty the presence of a tumor and even to locate its origin. The greatest difficulty, from the experimental point of view, lies in the choice of the right combination of the markers to be used.
Nickolas Papadopoulos and the group of researchers involved in this study, in order to increase the sensitivity of the test for the detection of solid primary tumors, have chosen to use a combination of genetic markers and protein markers, used as indicators of the presence of certain forms cancer. In particular, the test is based on the contemporary evaluation of eight protein biomarkers for certain types of cancer and of genetic mutations present in sixteen circulating tumor DNA genes. The test was positive in the case where the presence of one or more mutations in one of the sixteen genes or the increase of one of the protein biomarkers was detected.
CancerSEEK, this is the name of the test, was able to identify eight common types of cancer (ovary, liver, stomach, pancreas, esophagus, colon-rectum, lung and breast), and also to give indications on the tissue of origin of these tumors. A big step forward, given that up to now liquid biopsies were not able to reveal the site of origin of the diagnosed tumors. For the validation of the CancerSEEK test, 1005 cancer patients were enrolled, who were clinically diagnosed with non-metastatic stage I and III tumors of one of the eight investigated types. The control group consisted of 812 healthy individuals, with no previous history of cancer, autoimmune diseases or chronic kidney disease.
In general, a reliable test for early diagnosis must have a very high specificity and a good level of sensitivity. Sensitivity is the ability to identify the largest possible number of people actually ill among those undergoing the test, ie to give the lowest possible number of false negatives. The specificity is the property of the exam not to wrongly diagnose a disease in those who do not have it, that is to give the lowest possible number of false positives.
The sensitivity of CancerSEEK varies, depending on the type of cancer, from 33% for breast cancer to 98% for ovarian cancer. Sensitivity is greater than 69% for hepatic, gastric, pancreatic and esophageal tumors, all difficult to detect early. The mean sensitivity was 73% for stage II tumors and 78% for stage III tumors, but only 43% for stage I. Sensitivity for stage I is higher (100%) for cancer of stage II. liver and lower for esophageal cancer (20%). The results obtained, in terms of sensitivity, are however among the most promising so far achieved with such tests.
As for the specificity, that of the test settles at 99% (out of 812 healthy controls only 7 have obtained a positive result, with a probability of a false positive lower than 1%). Furthermore, the test was able to restrict the tumor site in 83% of patients to two possible anatomic sites. The accuracy of the prediction varied with the type of tumor and was greater for colorectal cancer and lower for lung tumors. The early identification of the tissue of origin of cancer is essential for targeted therapeutic interventions, before its evolution in more advanced stages. In general, a tumor in its early stages is easier to treat and good results can be achieved in its treatment with not particularly invasive surgical or pharmacological interventions, improving the quality of life of patients and reducing mortality.
The results obtained in this study are very promising, but a long way must still be done to arrive at a test that can be used as a tool for routine cancer screening. One of the limitations is represented by the fact that the protein biomarkers used indicate the presence of tissue damage and can also increase in the presence of inflammatory diseases, such as arthritis; this can lead to an increase in the percentage of false positives in unhealthy populations such as those of the volunteers involved in this study. In addition, CancerSEEK was effective in patients who had previously been clinically diagnosed with premetastatic carcinoma on the basis of disease symptoms. The risk that the test may work less well in patients with a tumor at a very early stage of development, which do not yet show symptoms, should not be excluded. It should be noted that the test detected only 43% of stage I tumors.
According to the authors of the study, CancerSEEK is now ready to be tested as a screening tool and the next steps will be to validate this test on a larger population. The Geisinger health system in Pennsylvania is testing, for example, CancerSEEK on volunteers aged 65 to 75 who have never had cancer; the study will last for 5 years and will involve a total of fifty thousand women who will be subjected to periodic blood tests. In the event that the test should give a positive result twice in a row, it will pass to diagnostic tests of traditional imaging.
CancerSEEK is currently under patent and the researchers estimate an initial cost of $ 500 for each test, a price comparable to that of other tests for early diagnosis, such as colonoscopy for colorectal cancer. To reassure those who fear that increasingly precocious and in-depth investigations may lead to an excess of intervention as well as anxiety and stress in patients, the authors stress that these tests are not intended to replace traditional tests, but may be complementary diagnostic tools, useful for identifying those patients who are more likely to get cancer and provide doctors with a picture of the patient's condition to decide, on a case-by-case basis, how to intervene.
Da:
https://www.galileonet.it/2018/01/biopsia-liquida-cancerseek-tumori-diagnosi/?utm_campaign=Newsatme&utm_content=Verso%2Bla%2Bdiagnosi%2Bprecoce%2Bdel%2Bcancro%2Bcon%2Bla%2Bbiopsia%2Bliquida&utm_medium=news%40me&utm_source=mail%2Balert

Commenti

Post popolari in questo blog

Paracetamolo, ibuprofene o novalgina: quali le differenze? / acetaminophen, ibuprofen, metamizole : what are the differences?

Diminuire l'ossigeno per aumentare la longevità? / Decrease Oxygen to Boost Longevity?

Sci-Fi Eye: il nostro futuro urbano / Sci-Fi Eye: Our Urban Future