Cell Free DNA(cfDNA)

Cell Free DNA(cfDNA):
بخش مهمی  از اسید های نوکلئیک آزاد در پلاسما را تشکیل می دهد.از تغییرات کمی و کیفی این مارکر به منظور شناسایی و پیگیری انواع سرطان ها ،تشخیص های پیش از تولد ،بیماری های قلبی و عروقی و پیوند اعضا استفاده می شود .منشا cfDNA در پلاسمای افراد سالم عمدتا از آپوپتوز سلولی است هرچند مطالعات نشان داده است که سلولهای زنده نیز ممکن است به صورت فعال قطعات DNA  را به درون پلاسما آزاد کند .
Circulating tumor DNA (ctDNA):  زیر مجموعه ای از   cfDNA   می باشد که از سلوهای سرطانی و تومور ها  به درون جریان خون ترشح می شود .بیشتر DNA در داخل هسته سلول قرار دارد با رشد تومور، سلول ها می میرند و با سلول های جدید جایگزین می شوند. سلول های مرده شکسته می شوند و محتویات آنها، از جمله DNA، در جریان خون آزاد می شود DNAتومور در گردش   DNA  تک یا دو رشته‌ای است که توسط سلول‌های تومور در خون آزاد می‌شود و بنابراین جهش‌های تومور اصلی را در خود دارد. در سال های اخیر، بیوپسی مایع بر اساس تجزیه و تحلیل ctDNA،  کمک شایانی به تشخیص مولکولی و نظارت بر سرطان کرده است. مطالعات نشان می دهد که غربالگری جهش‌های ژنتیکی با استفاده از ctDNA بسیار حساس و اختصاصی است و نشان می‌دهد که تجزیه و تحلیل ctDNA ممکن است سیستم‌های فعلی تشخیص تومور را به طور قابل توجهی بهبود بخشد و حتی تشخیص در مراحل اولیه را تسهیل کند. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل ctDNA قادر به تعیین دقیق پیشرفت تومور، پیش آگهی و کمک به درمان هدفمند است.
استفاده از ctDNA از طریق بیوپسی مایع می تواند انقلابی برای مدیریت تومور باشد.
 Circulating Cell Free DNA
DNAآزاد در گردش (CCFDNA , Circulating Cell Free DNA) را می توان برای مدیریت در تشخیص به موقع  نئوپلاسم های بدخیم و خوش خیم به کار برد.
مزیت ccfDNA نسبت به بیوپسی بافت:
تشخیص سرطان از طریق بیوپسی بافت یک متد تهاجمی  می باشد ، تجزیه و تحلیل کمی سطح ccfDNA برای تشخیص سرطان به دلیل غیر تهاجمی بودن سودمند است. علاوه بر این، اهمیت بالینی آن در پیش‌بینی پیش آگهی و پایش پویای پیشرفت بیماری در بیماران سرطانی به همان اندازه قابل توجه است. در عین حال، تشخیص کمی ccfDNA به دلیل غلظت کم DNA در نمونه خون به جهت حساسیت بالاتر نمونه بیوپـسی بافت بهبود می یابد.
DNA آزاد  ( Cell Free DNA,cfDNA) برای مدت طولانی در خون گردش می کند. سطوح cfDNA در خون در تشخیص سرطان مورد سنجش قرار می گیرد زیرا ارتباط نزدیکی با بار تومور بیماران دارد. تجزیه و تحلیل DNAآزاد  در گردش ابزار مهمی برای تجزیه و تحلیل مقاومت تومور، ناهمگنی تومور، تشخیص حداقل بیماری باقیمانده و تشخیص رد پیوند در بیماران پیوند کلیه یا قلب است. استفاده صحیح از این تکنیک مهم است و با در نظر گرفتن جنبه های پیش تحلیلی شروع می شود.
نقش تغییرات کمیcfDNA  به عنوان بیومارکر سرطان :
به طور کلی غلظت cfDNA در بیماران مبتلا به سرطان روند افزایشی دارد .نوسان این غلظت تحت تاثیر متغیرهایی ازجمله سایز تومور ،مرحله بیماری،محل ایجاد تومور وفاکتور های مرتبط با پیش آگاهی تومور می باشد .سنجش و آنالیز میزانcfDNA از طریق متد های پیشرفته از جمله RT-PCR ,NGS انجام  می پذیرد .مطالعات اخیر در مورد نقش تغییرات کمی cfDNA در تشخیص و پیگیری سرطان ها بوده است .که از جمله میتوان به سرطان سلول های  غیر کوچک ریه ،سرطان معده ، لنفوم،سرطان تیروئید،سرطان پانکراس که از جمله خطرناکترین و تهاجمی ترین سرطان ها می باشد اشاره کرد .
موتاسیون ها در انکوژن ها و ژن های متوقف کننده تومور :
هماهنگی بین موتاسیون ها در انکوژن ها و ژن های متوقف کننده تومور درcfDNA   وجود دارد که به موتاسیون در ژن های,BRAF K-ras ,P53  BRCA1/2,  در انواع سرطان های سینه ،مثانه،کولون ،ریه،کبد،پانکراس،اندومتر و تخمدان می توان اشاره کرد. تعیین موتاسیون در ژن EGFR  در نمونه پلاسمای بیماران مبتلا به سرطان ریه به عنوان مارکر ارزشمند در پیش بینی پیشرفت بیماری –مقاومت دارویی و پیش بینی میزان بقای بیماران گزارش شده است.
کاربردcfDNA  در تعیین جنسیت جنین:
یکی ازتست های تشخیصی تعیین جنسیت جنین قبل از تولد استفاده از cfDNA  جنینی است که به طور قابل اعتماد و به صورت غیر تهاجمی از هفته 7 بارداری به منظور تعیین حضور و یا عدم حضور کروموزوم Y در پلاسمای مادر قابل انجام است.
کاربرد cfDNA در تشخیص غیر تهاجمی پیش ازتولد (NIPD):
یکی از کاربرد های cfDNA تشخیص غیر تهاجمی برای شناسایی وتشخیص اختلالات تک ژنی و ناهنجاری کروموزومی می باشد .
مزیت cfDNA  نسبت به CVS  و آمینوسنتز:
نمونه گیری از پرزهای جنینی (CVS)و آمینوسنتز نسبت به cfDNA یک متد تهاجمی بوده و خطر سقط جنین را افزایش می دهد .
کاربرد cfDNA در آنیوپلوئیدی:
تشخیص و شناسایی آنیوپلوئیدی از طریق cfDNA یک روش کاملا غیر تهاجمی برای شناسایی تریزومی 21 می باشد .درصورت ابتلا جنین به تریزومی 21 تعداد و قطعات cfDNA مربوط به کروموزوم 21 در خون مادر افزایش می یابد .
کاربرد cfDNA  در بررسی و آنالیز بیماری های اتوایمیون:
از سنجش میزان cfDNA  در خون برای شناسایی و درجه بیماری های اتوایمیون از جمله آرتیریت روماتوئید،لوپوس اریتماتوزسیستمیک(SLE)اسکلروزیس سیستمیک (SS)و سندروم شوگرن استفاده میشود.
کاربرد cfDNA   در تشخیص انفارکتوس میوکارد :
انفارکتوس میوکارد با نکروز و آپوپتوز سلول های میوسیت همراه است که این واکنش التهابی منجر به افزایش سطح cfDNA در خون می شود .از طرفی افزایش سطح cfDNA با میزان کراتین کیناز CK و تروپونین مرتبط می باشد و می تواند به عنوان آزمایشات تکمیلی استفاده شود .

ساغر ذاکری -واحد تحقیق و توسعه آزمایشگاه پاتوبیولوژی نوبل