The incidence and mortality of colorectal cancer (CRC) are considerably high in Central European countries, it is the second most common cancer in both men and women in Hungary with 10,000 newly registered patients per year. These data indicate the necessity of new screening methods that are more comfortable for patients, hence the compliance can be increased. Cell-free DNA (cfDNA) level in blood is elevated in certain physiological conditions, such as pregnancy or high physical activity. Furthermore, cfDNA concentration alterations can also be detected in some pathological processes; increased cfDNA amount was observed in autoimmune and inflammatory diseases, as well as in various cancers including CRC. Numerous studies about origin, function, and mechanism of cfDNA can be found in the scientific literature. In this review, we aimed to describe the quantitative and qualitative changes of cfDNA, to present its functions, and to provide an overview of the available diagnostic applications for CRC. CfDNA can be released to the circulatory system via apoptosis, necrosis or by direct secretions by living cells. In cancer patients, cfDNA can originate from healthy and cancer cells, hence genetic (e.g. mutations in APC, KRAS, BRAF) and epigenetic (e.g. methylation in SEPT9, SFRP1) alterations of tumor cells can be examined in cfDNA fraction. Several high-throughput, sensitive and even automated methods are available providing opportunity to perform standardized sample preparation and to analyse biomarker candidates quantitatively. These enhancements can help to develop alternative screening methods that can be easily integrated into the clinical practice and can contribute to early cancer detection. Orv Hetil. 2019; 160(30): 1167-1177.
Absztrakt: A vastagbélrák (CRC) incidenciája és mortalitása is kiemelkedően magas a közép-európai országokban, hazánkban a második leggyakoribb daganattípus mind a férfiak, mind a nők körében. Az évente újonnan regisztrált betegek száma 10 000 köré tehető. Ezek az adatok jelzik, hogy szükséges olyan szűrőmódszerek kifejlesztése, amelyek a betegek számára kevéssé megterhelőek, ezáltal növelhető a vizsgálatokon történő részvétel. A vérben található, sejten kívüli szabad DNS (skDNS) szintje bizonyos fiziológiás állapotokban megnő, többek között terhesség vagy erőteljes fizikai aktivitás esetén. Az skDNS koncentrációja azonban egyes kórállapotokban, például autoimmun és gyulladásos megbetegedésekben, valamint különböző daganattípusokban, többek között vastagbélrákban is emelkedett értéket mutat. Az skDNS eredetére, funkciójára és hatásmechanizmusára vonatkozóan számos tanulmány található a szakirodalomban. Jelen összefoglaló közleményünk célja a szabad DNS mennyiségi és minőségi változásainak ismertetése, funkcióinak áttekintése, valamint diagnosztikus alkalmazási lehetőségeinek bemutatása a vastagbélrák korai észlelésének szempontjából. A szabad-DNS-molekulák többféle módon kerülhetnek a keringésbe, az apoptózis és nekrózis mellett az élő sejtek által történő direkt szekréció is lehetséges. Daganat kialakulása esetén az egészséges és a rákos sejtek egyaránt képesek DNS-t kibocsátani a perifériás vérbe, így a tumorsejtekben bekövetkező genetikai (például mutáció: APC, KRAS, BRAF) és epigenetikai (például DNS-metiláció: SEPT9, SFRP1) elváltozásokat a szabad-DNS-frakcióban is vizsgálhatjuk. Számos nagy áteresztőképességű, érzékeny és automatizált módszer is rendelkezésünkre áll, amelyek lehetőséget biztosítanak a minták standardizált feldolgozására, illetve a markerek kvantitatív elemzésére. Ezek a fejlesztések segíthetnek különböző alternatív szűrési módszerek kialakításában, amelyek a klinikai gyakorlatba is könnyedén beépíthetők, így hozzájárulhatnak a betegségek mielőbbi diagnosztizálásához. Orv Hetil. 2019; 160(30): 1167–1177.
Keywords: DNA methylation; DNS-metiláció; cell-free DNA; colorectal cancer; mutation; mutáció; plasma; plazma; sejten kívüli DNS; vastagbélrák.