آیا واقعا تشخیص چندین نوع سرطان، تنها با یک آزمایش خون ممکن است؟

به گزارش مجله خبری نگار،مردی در ماشین به تلفن همراهش نگاه می‌کند. پیامی روی صفحه نمایش ظاهر می‌شود: «هیچ نشانه‌ای از سرطان مشاهده نشده است.» مرد چشمانش را می‌بندد و با خیالی آسوده لبخند می‌زند.

این تبلیغ تلویزیونی که ماه گذشته در جریان مسابقات فوتبال آمریکایی سوپربول پخش شد، یک آزمایش خون ساده را تبلیغ می‌کند که نوید تشخیص علائم اولیه بیش از ۵۰ نوع سرطان را می‌دهد یا اطمینان از بهبودی کامل را فراهم می‌کند.

به نقل از نیچر، این آزمایش که گالری (Galleri) نام دارد، یکی از حدود ۴۰ آزمایش تشخیص زودهنگام چند سرطان (MCED) است که یا در حال توسعه هستند یا در حال حاضر به فروش می‌رسند. اما تعداد بسیار کمی از آنها تحت آزمایش‌های تصادفی کنترل‌شده (RCTs) که استاندارد طلایی آزمایش محسوب می‌شوند، قرار گرفته‌اند و هیچ‌کدام از آنها از سوی نهاد‌های نظارتی تأیید نشده‌اند.

ماه گذشته، توسعه‌دهندگان آزمایش گالری، شرکت زیست فناوری گریل (Grail) در منلو پارک، کالیفرنیا، جزئیاتی از اولین آزمایش تصادفی کنترل‌شده را منتشر کردند.

این آزمایش که با همکاری سرویس بهداشت ملی بریتانیا (NHS) انجام شد، با هدف بررسی این موضوع انجام شد که آیا گالری می‌تواند با کاهش تعداد سرطان‌های تشخیص داده شده در مراحل پیشرفته، در کنار برنامه‌های غربالگری موجود، نتایج را بهبود بخشد یا خیر، اما نتایج نشان می‌دهد که این آزمایش به این هدف دست نیافته است.

علمی که این آزمایش‌ها را پشتیبانی می‌کند، جدید نیست. محققان مدت‌هاست می‌دانند که نشانگر‌های سرطان، از جمله قطعاتی از دی‌ان‌ای که توسط سلول‌های سرطانی آزاد می‌شوند، می‌توانند در خون، بزاق و ادرار ظاهر شوند و آزمایش‌های «نمونه‌برداری از بافت مایع»، در حال حاضر به طور گسترده توسط پزشکان برای نظارت بر پیشرفت سرطان و انتخاب بهترین درمان‌ها استفاده می‌شوند. با این حال، تشخیص سرطان در مراحل اولیه به دلیل کمبود دی‌ان‌ای تومور در خون بسیار دشوارتر است.

برخی محققان می‌گویند که آزمایش‌های چند سرطانی پتانسیل ایجاد انقلابی در تشخیص و مراقبت از سرطان را دارند، به خصوص برای انواع سرطانی که هیچ ابزار غربالگری برای آنها در دسترس نیست. برخی دیگر مخالفند و تأکید می‌کنند که این آزمایش‌ها در تشخیص بسیاری از سرطان‌ها یا حتی اکثر سرطان‌های اولیه ناموفق هستند و معایب تشخیص‌های نادرست برای بسیاری از افراد ممکن است برای تعداد کمی از آنها بیشتر از مزایای آنها باشد.

اریک توپول، پزشک-محقق و بنیانگذار موسسه تحقیقاتی اسکریپس در سن دیگو، کالیفرنیا، می‌گوید: وقتی نتیجه آزمایش منفی می‌شود، خوب است، اما هنوز هم ممکن است سرطان داشته باشید. من فکر می‌کنم با داده‌هایی که تاکنون دیده‌ایم، تبلیغ این آزمایش‌ها غیرمسئولانه است.

حدود یک نفر از هر پنج نفر در طول زندگی خود به سرطان مبتلا می‌شود. این بیماری یکی از علل اصلی مرگ و میر در اکثر کشور‌ها است و در سال ۲۰۲۲ جان حدود ۹.۷ میلیون نفر را در سراسر جهان گرفته است. تشخیص این بیماری در مراحل اولیه معمولاً به این معنی است که درمان‌ها کمتر تهاجمی، ارزان‌تر و احتمالاً منجر به میزان بقای بهتر می‌شوند.

نیتزان روزنفلد، متخصص زیست‌فناوری سرطان در موسسه سرطان بارتس، دانشگاه کوئین مری لندن، می‌گوید بیشتر مرگ‌های ناشی از سرطان پس از تشخیص در مراحل پایانی رخ می‌دهد، زمانی که بیماری در حال پیشرفت است و به سایر قسمت‌های بدن گسترش یافته است. او می‌گوید: دلیلش این است که ما عمدتاً به این متکی هستیم که افراد متوجه چیزی غیرمعمول در بدن خود شوند و سپس به پزشک مراجعه کنند. تنها راه حل این است که سرطان‌ها را قبل از بروز علائم تشخیص دهیم.

این هدف برنامه‌های غربالگری مانند ماموگرافی برای سرطان پستان؛ کیت‌های آزمایش مدفوع و کولونوسکوپی برای سرطان روده بزرگ و آزمایش پاپ اسمیر برای سرطان دهانه رحم است.

با این حال، این برنامه‌ها به هیچ وجه بی‌نقص نیستند. برخی افراد این آزمایش‌ها را دردناک، شرم‌آور یا ناخوشایند می‌دانند، بنابراین میزان پذیرش آنها متفاوت است. غربالگری نیز برای اکثر انواع سرطان در دسترس نیست. برنامه‌های غربالگری پیشگیرانه در ایالات متحده تنها ۱۴ درصد از سرطان‌های تشخیص داده شده را تشخیص می‌دهند - سایر برنامه‌های غربالگری یا مراجعه به پزشک بار سنگین را بر دوش می‌کشند.

غربالگری انواع بیشتری از سرطان با استفاده از آزمایش‌های بررسی همزمان چند سرطان می‌تواند احتمال کشف ابتلا به سرطان را در افراد افزایش دهد، در حالی که در واقعیت مبتلا نیستند و این امر می‌تواند باعث اضطراب و نیاز به اقدامات تهاجمی بعدی شود. این خطرات برای سرطان‌های نادر که غربالگری برای آنها دشوارتر است، بیشتر است.

اگرچه غربالگری، مرگ و میر ناشی از سرطان را کاهش داده است، اما محققان طی سه دهه گذشته یا بیشتر، به دنبال رویکرد‌های جدیدی بوده‌اند که بار این بیماری را بیشتر کاهش دهد. پتانسیل آزمایش‌های بررسی همزمان ابتلا به چندین نوع سرطان در سادگی آنها و تشخیص زودهنگام سرطان‌های بیشتر است. روزنفلد می‌گوید: من فکر می‌کنم آنها بالقوه انقلابی هستند. در بهترین حالت، اگر نتایج آزمایش‌ها از آنها پشتیبانی کند، به یک استاندارد مراقبت تبدیل خواهند شد.

سرنخ‌هایی در خون

فناوری‌های غربالگری موجود، انواع خاصی از سرطان را با استفاده از شاخص‌های فیزیولوژیکی یا مولکولی، مانند نشانه‌های تغییرات در تراکم بافت پستان در ماموگرافی، شناسایی می‌کنند. آزمایش‌های تشخیص همزمان چند سرطان وظیفه سخت‌تری دارند. شناسایی نشانگر‌های زیستی که با طیف وسیعی از سرطان‌ها در یک نمونه خون واحد مرتبط هستند.

دانشمندان مدت‌هاست می‌دانند که سرطان‌ها بخش‌هایی از خود یعنی سلول‌ها و قطعاتی از دی‌ان‌ای را به خون می‌ریزند. بسیاری از تلاش‌های اولیه برای توسعه آزمایش‌های خون برای سرطان‌های خاص، این قطعات را برای جهش‌های ژنتیکی که به عنوان نشانگر‌های آن سرطان‌ها شناخته می‌شوند، بررسی کرده‌اند. اما از آنجا که این سلول‌ها و قطعات سرطان‌ها فقط در غلظت‌های پایین، به ویژه در مراحل اولیه وجود دارند، توسط مقدار زیادی از دی‌ان‌ای شناور آزاد دیگر پوشانده می‌شوند. به عنوان مثال، دی‌ان‌ای تومور در گردش (ctDNA) می‌تواند تنها ۰.۰۰۶ درصد از دی‌ان‌ای شناور آزاد در خون را تشکیل دهد.

بهبود سرعت و دقت تعیین توالی دی‌ان‌ای تا حدودی به غلبه بر این چالش کمک کرده است. در سال ۲۰۰۸، برت وگلشتاین، متخصص سرطان در دانشگاه جانز هاپکینز در بالتیمور، مریلند، نشان داد که می‌توان از دی‌ان‌ای تومور در گردش برای تشخیص وجود سلول‌های سرطانی و در نتیجه پیش‌بینی عود بیماری پس از جراحی استفاده کرد.

در سال ۲۰۱۴، وگلشتاین و همکارانش نشان دادند که می‌توانند دی‌ان‌ای در گردش تومور را در بیش از ۷۵ درصد از افراد مبتلا به سرطان‌های پیشرفته پانکراس، تخمدان، روده بزرگ، مثانه، پستان و سایر سرطان‌ها تشخیص دهند و آزمایشی به نام CancerSEEK را توسعه دادند که دی‌ان‌ای در گردش را در کنار پروتئین‌های سرطانی تجزیه و تحلیل می‌کرد و برای تشخیص هشت نوع سرطان رایج طراحی شده بود. این فناوری به Cancerguard که یک آزمایش بررسی همزمان چند سرطان است که برای تشخیص بیش از ۵۰ نوع سرطان طراحی شده بود، تکامل یافت و سال گذشته توسط شرکت Exact Sciences در مدیسون، ویسکانسین، به صورت تجاری عرضه شد.

در همین حال، غلظت پایین دی‌ان‌ای سرطانی در خون، سایر محققان را به اتخاذ رویکرد‌های متفاوتی سوق داده است. دنیس لو، زیست‌شناس مولکولی در دانشگاه چینی هنگ کنگ، می‌گوید: وقتی به دنبال جهش در پلاسما هستید، به دنبال چیزی هستید که واقعاً نادر است، شاید یک در میلیون.

لو شروع به ارزیابی قطعات دی‌ان‌ای در خون برای یافتن تغییرات اپی‌ژنتیک کرد: نشان‌هایی که روی ژنوم باقی می‌مانند و ژن‌ها را روشن یا خاموش می‌کنند. گروه او روشی را توسعه داد که می‌تواند کل ژنوم را برای یافتن این نشان‌ها که توسط فرآیندی به نام متیلاسیون دی‌ان‌ای ایجاد می‌شوند، اسکن کند و نشان داد که می‌تواند محل تومور‌ها را در بدن شناسایی کند.

شرکت گریل این فناوری را در سال ۲۰۱۷ به دست آورد و نسخه‌ای از آن را توسعه داد که اساس آزمایش گالری را تشکیل می‌دهد. بسیاری از آزمایش‌های بررسی همزمان چند سرطان دیگر مبتنی بر تجزیه و تحلیل الگو‌های متیلاسیون در دی‌ان‌ای شناور آزاد در خون هستند.

لو و دیگران همچنین از ظاهر فیزیکی قطعات دی‌ان‌ای تومور که از جهات مختلف از جمله اندازه و ساختار انتهای آنها با دی‌ان‌ای معمولی متفاوت است، برای آشکار کردن محل سرطان و نوع آن استفاده کرده‌اند.

برخی از گروه‌های تحقیقاتی و شرکت‌ها روش‌های متعددی را برای بهبود دقت ترکیب می‌کنند.

آزمایش تست‌ها

برای ارزیابی اینکه آیا این آزمایش‌ها برای پذیرش گسترده آماده هستند یا خیر، نهاد‌های نظارتی، رهبران سیستم سلامت و ارائه دهندگان بیمه، آزمایش‌هایی را بررسی خواهند کرد که آزمایش‌ها را بر اساس چند معیار ارزیابی می‌کنند. این معیار‌ها شامل نسبت افراد مبتلا به سرطان که نتیجه مثبت دارند (حساسیت)؛ نسبت افراد بدون سرطان که به درستی منفی علامت‌گذاری شده‌اند (ویژگی) و نسبت افرادی که نتیجه آزمایش آنها مثبت است و واقعاً مبتلا به سرطان هستند (ارزش پیش‌بینی مثبت) می‌شود. این معیار آخر به میزان شیوع بیماری در گروه مورد آزمایش بستگی دارد.

مرور‌های سیستماتیک که نتایج انواع مختلف مطالعات را گردآوری کرده‌اند، نشان داده‌اند که آزمایش‌های بررسی همزمان چند سرطان از اختصاصیت بالایی برخوردارند: آنها می‌توانند افراد بدون سرطان را در ۹۶ تا ۹۹.۵ درصد موارد به طور دقیق شناسایی کنند. حساسیت آنها متغیرتر است: آنها به درستی ۳۰ تا ۸۰ درصد از افراد مبتلا به سرطان را تشخیص می‌دهند.

بسیاری از آزمایش‌ها فقط در آزمایش‌هایی ارزیابی شده‌اند که در آنها وضعیت سرطان شرکت‌کنندگان از قبل مشخص بوده است. این آزمایش‌ها ممکن است نماینده جمعیت‌های وسیع‌تری نباشند. برای مقابله با این مشکل، مطالعات دیگر افرادی را که سابقه سرطان نداشتند، استخدام کرده و در طول زمان آنها را پیگیری کرده‌اند.

نتایج آزمایش گالری که در سال ۲۰۲۳ منتشر شد، از الگوی مشابهی پیروی می‌کرد. این گروه گزارش داد که نسبت افراد بدون سرطان که نتیجه آزمایش منفی داشتند، ۹۹.۱درصد بود، اما از ۹۲ نفری که نتیجه مثبت داشتند، تنها ۳۸ درصد مبتلا به سرطان تشخیص داده شدند.

چالش‌ها

حتی اگر آزمایش‌های تشخیص همزمان چند سرطان در تشخیص زودهنگام سرطان‌ها موفق باشند، برخی منتقدان این سوال را مطرح می‌کنند که آیا این واقعاً به معنای فایده بالینی خواهد بود یا خیر. به عنوان مثال، یک آزمایش ممکن است سرطان‌های کم‌خطرتر یعنی آنهایی که راحت‌تر درمان می‌شوند را زودتر تشخیص دهد و سرطان‌های تهاجمی‌تر را که افراد بیشتری را می‌کشند، از قلم بیندازد. جولیا بورنیه، زیست‌شناس مولکولی و سلولی که در دانشگاه مک‌گیل در مونترال، کانادا، بیوپسی‌های مایع را مطالعه می‌کند، می‌گوید: تشخیص زودهنگام سرطان اگر منجر به نتایج بهتری برای بیماران شود، واقعا مهم است. اینکه آیا این آزمایش‌ها بر بقای کلی تأثیر می‌گذارند یا خیر، سوالی است که هنوز پاسخی به آن داده نشده است.

اکثر طرفداران آزمایش‌های تشخیص همزمان چند نوع سرطان، از جمله گریل می‌گویند که این آزمایش‌ها باید مکمل برنامه‌های غربالگری موجود باشند، نه جایگزین آنها. برخی از محققان بهداشت عمومی استدلال می‌کنند که با این وجود، استقرار زودهنگام این آزمایش‌ها در سطح گسترده می‌تواند عواقب ناخواسته جدی داشته باشد. تام کالندر، پزشک بهداشت عمومی در دانشگاه کمبریج انگلستان و عضو گروه ویژه آزمایش‌های تشخیص سرطان چندگانه کمیته ملی غربالگری انگلستان، می‌گوید اگرچه آزمایش‌های فعلی انواع زیادی از سرطان را بررسی می‌کنند، اما وقتی صحبت از سرطان‌هایی می‌شود که تحت پوشش برنامه‌های غربالگری موجود هستند، به اندازه کافی حساس نیستند. خطر این است که مردم فکر می‌کنند که کاملا از بیماری پاک شده‌اند و ترجیح دهند آزمایش‌های غربالگری تعیین‌شده را انجام ندهند و این می‌تواند منجر به مرگ‌های قابل پیشگیری بیشتری شود.

از طرفی این آزمایش‌های سریع می‌توانند برای غربالگری افرادی که به دلیل سابقه خانوادگی در معرض خطر بالای سرطان هستند، مفید باشند. توپول می‌گوید: من مطمئنم که در آینده شاهد آزمایش‌های دقیق‌تری خواهیم بود. در گروه‌های پرخطر، مانند افرادی که زمینه ژنتیکی دارند، این آزمایش‌ها می‌توانند بسیار مفید باشند.

یکی از حوزه‌های رشد سریع، استفاده از بیوپسی‌های مایع برای شناسایی این است که آیا سلول‌های سرطانی پس از جراحی یا سایر درمان‌ها در بدن باقی می‌مانند یا خیر. متخصصان انکولوژی این روش را آزمایش حداقل بیماری باقیمانده می‌نامند. چندین آزمایش از این دست در حال حاضر در دسترس پزشکان است و بسیاری دیگر در حال توسعه هستند.

وجود بحث و گفت‌و‌گو در مورد کاربرد‌های آزمایش‌های خون برای تشخیص چند سرطان تعجب برانگیز نیست، زیرا این حوزه هنوز در مراحل ابتدایی خود است. ما به هیچ وجه برای پذیرش گسترده آن آماده نیستیم، اما این یک فناوری هیجان‌انگیز است که اگر از آن به درستی استفاده کنیم، می‌تواند بخش مهمی از این مجموعه در آینده باشد.