Биопсии тканей и образцы крови являются ключевыми инструментами, помогающими выявлять изменения в опухолевой ДНК, которые могут сигнализировать о реакции на лечение химиотерапевтическими методами. Если раковые клетки содержат определённые генетические изменения, они могут стать устойчивыми к лечению.

Сама по себе процедура биопсии тканей —  вещь малоприятная, и её замена отбором крови для анализа гораздо более щадящая. Исследователи из Института исследований рака (ICR) в Лондоне и Королевского фонда Марсдена разработали компьютерную модель, которая может отслеживать эволюцию рака по анализу опухолевой ДНК в образцах крови, отбираемых через определённые интервалы.

Учёные проанализировали образцы опухоли и крови у людей с распространённым типом рака кишечника, которые приняли участие в академическом клиническом исследовании. Команда объединила анализ ДНК опухоли из анализов крови — отбираемых каждые четыре недели — с математическим моделированием, чтобы отслеживать, как генетический состав опухоли эволюционировал с течением времени.

Исследование показало, что компьютерная модель может предсказать период времени, когда опухоль перестанет реагировать на лекарственное средство цетуксимаб, и рак вернётся. У 75 процентов людей, которые первоначально давали положительную реакцию на лечение цетуксимабом, жидкие биопсии уловили изменения в гене RAS до того, как компьютерная томография смогла показать рецидив рака кишечника.

Изменения в ключевом гене, связанном с раком кишечника, называемом RAS, влияют на реакцию и резистентность к цетуксимабу, известного как ингибитор EGFR.

Анализы крови на опухолевую ДНК выявили 54 процента людей с раком кишечника, в опухолях которых уже были изменения в гене RAS до того, как они начали лечение цетуксимабом. Это означает, что этот препарат вряд ли сработает, и  для них требуются иные методы лечения.

Соавтор исследования доктор Андреа Сотторива из ICR сказала: «В нашем исследовании мы проанализировали ДНК опухолей из образцов крови, что позволило нам внимательно отслеживать генетическую эволюцию рака кишечника у пациентов».

«Наша компьютерная модель использовала информацию из жидких биопсий, чтобы предсказать, как генетический состав опухоли будет развиваться, и оценить, сколько времени потребуется для лечения рака — во многом точно так же, как компьютерные модели могут прогнозировать погоду».

Генетический состав рака очень сложный и постоянно меняется, и понимание того, как опухоли реагируют на лечение, является ключевым в борьбе с лекарственной устойчивостью раковых клеток.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Cancer Discovery.