اختبار دم يكشف عن أنواع متعددة من السرطان

أثبت باحثون صحة فحص دم قادر على الكشف عن مجموعة واسعة من أنواع السرطان بدقة عالية باستخدام الحمض النووي الخالي من الخلايا.

وقد حدد اختبار الكشف المبكر عن الأورام المتعددة (MCED) السرطان بحساسية 87.4% ودقة 97.8% في مجموعة تحقق مستقلة، وتنبأ بدقة بالنسيج المنشأ بنسبة 83% تقريبًا.

لا يزال الكشف المبكر يُمثل تحديًا بالغ الأهمية في رعاية مرضى السرطان.

تُسهم أدوات الفحص الحالية في تأخر التشخيص وضعف النتائج، خاصةً في حالات السرطان التي تفتقر إلى بروتوكولات فحص مُعتمدة.

الحمض النووي الحر

برز الحمض النووي الحر (cfDNA) الموجود في مجرى الدم، والذي تفرزه الأورام، كهدف واعد للكشف غير الجراحي، وظلت حساسية هذه الاختبارات للسرطانات في مراحلها المبكرة والأقل شيوعًا منخفضة، إلا أن طبيعتها غير الجراحية تجعلها مجالًا واعدًا للتحسين.

في الدراسة التي حملت عنوان "الكشف المبكر عن أنواع متعددة من السرطان باستخدام تجزئة الحمض النووي متعدد الأبعاد الخالي من الخلايا"، والتي نُشرت في مجلة Nature Medicine، صمم الباحثون اختبار دم يعتمد على تسلسل الجينوم الكامل للكشف عن إشارات السرطان والتنبؤ بالأنسجة الأصلية باستخدام نماذج التعلم الآلي المدربة على أنماط تجزئة الحمض النووي الخالي من الخلايا.

استخدم تدريب النموذج الرجعي بيانات من 3076 مريضًا بالسرطان و3477 من مجموعة الضبط غير المصابة بالسرطان.

وشمل التحقق مجموعة داخلية من 1746 مشاركًا ومجموعة مستقلة من 1465 مشاركًا، وشمل تحليل مستقبلي مستمر 3724 فردًا بدون أعراض في مركزين طبيين صينيين.

قام الباحثون بتحليل الحمض النووي المشتق من الخلايا البلازما باستخدام تسلسل الجينوم الكامل منخفض التغطية.

عولجت العينات وفقًا لبروتوكول مزدوج التعمية، حيث أُغفلت النتائج السريرية والجزيئية بشكل منفصل عن محللي البيانات والفرق السريرية.

أُدخلت بيانات التسلسل إلى مصنفين للتعلم الآلي خاضعين للإشراف: أحدهما مُدرّب لتحديد وجود إشارة سرطان، والآخر لاستنتاج النسيج المنشأ.

وقد استند كلا النموذجين إلى ميزات التجزئة متعددة الأبعاد، بما في ذلك حجم شظية cfDNA، وتنوع عدد النسخ، وموقع النوكليوزوم، وملامح الميثيل المستنتجة.

تم توحيد خطوط أنابيب المعلوماتية الحيوية في جميع المراحل، وتم تدريب النموذج ومعايرته قبل بدء التحقق، باستخدام خوارزمية ثابتة لمنع انحراف الأداء.

أُجريت جميع خطوات التسلسل والتحليل باستخدام نفس الإجراءات المختبرية بغض النظر عن المجموعة أو حالة المرض.

في مجموعة التحقق المستقلة، حقق الاختبار حساسيةً بلغت 87.4% وخصوصيةً بلغت 97.8%.

وبلغت حساسية سرطانات المرحلة المبكرة 79.3% للمرحلة الأولى و86.9% للمرحلة الثانية.

وبلغت الحساسية 100% لسرطانات الكبد والقنوات الصفراوية، و94.5% للرئة، و90.5% للمبيض، و82.3% للقولون والمستقيم.

أما حساسية سرطان البنكرياس فكانت 76.9%، منها 58.3% للمرحلة الأولى.

كان التنبؤ بالأنسجة الأصلية في نفس المجموعة دقيقًا بنسبة 83.5% من الحالات بناءً على التنبؤ الأعلى تصنيفًا و91.7% عندما تم النظر في التنبؤين الأكثر ترجيحًا.

في دراسة جينلينغ الاستباقية، التي شملت 3724 فردًا بدون أعراض، تم تشخيص 43 حالة سرطان خلال عام واحد.

كشف الاختبار عن 53.5% من هذه الحالات، بنسبة دقة بلغت 98.1%.

بلغت حساسية أنواع السرطان الثلاثة عشر المستهدفة 62.1%.

بلغت القيمة التنبؤية الإيجابية 25%، والقيمة التنبؤية السلبية 99.4%.

بلغت دقة تحليل أنسجة المنشأ في هذه الدراسة 63.2% للتنبؤ ذي الترتيب الأعلى، و89.5% للتنبؤين اللذين سبقا.

لم يُكتشف ما يقرب من نصف حالات السرطان التي تم اكتشافها بواسطة الاختبار من خلال الفحص السريري أو الفحص الاعتيادي.

وتُعدّ الحساسية العالية للسرطانات التي تُكتشف عادةً في مرحلة متأخرة من مسار المرض، مثل سرطان الكبد والمبيض والبنكرياس، بالغة الأهمية، كما أن التنبؤ بأصل الأنسجة يُضيف أهمية سريرية أكبر للعلاج المبكر.

وخلص الباحثون إلى أن نتائج التحقق "تشير إلى أن اختبار MCED لديه إمكانات قوية لتحسين الكشف المبكر عن السرطان ودعم اتخاذ القرارات السريرية".