circulerend dna

CIRCULEREND DNA
DE MOLECULE
Wanneer kankercellen in contact staan met de bloedbaan,
kunnen strengen van nucleïnezuren (RNA, maar vooral
DNA) in de circulatie vrijkomen. Sinds meer dan 10 jaar
is bekend dat bij bepaalde tumoren de concentratie van
circulerend DNA verhoogd is ten opzichte van een
referentiepopulatie. De kankercellen leveren hun DNA af
bij celnecrose, terwijl normale cellen (in beperkte mate)
hetzelfde doen bij apoptose. Het verschil tussen beide
fenomenen is dat bij necrose grote en kleine fragmenten
vrijgesteld worden, terwijl bij apoptose het DNA
enzymatisch afgebroken is tot enkel kleine fragmenten.
Daarom baseren vele studies zich tegenwoordig niet alleen op de concentratie, maar ook
op de lengte van de circulerende fragmenten. Een hoge DNA integriteitsindex is typisch
voor necroserende (en dus vaak tumorale) cellen.
Belangrijk is aan te stippen dat plasma zelf een DNA’se activiteit bezit, zodat de DNA
integriteitsindex in plasma bij afwezigheid van voorzorgen daalt na de bloedafname. Met
moderne moleculair biologische technieken is het thans mogelijk om dit zogenaamd
“circulating nucleic acid in plasma and serum” (CNAPS) te typeren: betreft het
gemuteerd DNA (bijvoorbeeld Ki ras mutaties), microsatellieten instabiliteit,
gemethyleerde promotors, verlies van heterozygositeit (“loss of heterozygocity”, LOH),
viraal DNA (bijvoorbeeld humaan papilloma virus DNA, dat bij cervixcarcinoma een
goede indicator blijkt te zijn voor het therapeutisch antwoord en de ziekteprogressie),
nucleosomen, mitochondraal DNA of zelfs mRNA? In serum en plasma zit DNA
gebonden aan eiwitten zoals p53.
© L ABO N UYTINCK
TO E PA S S I N G S G E B I E D
Bij borstkanker worden verhoogde concentraties
circulerend DNA gevonden ten opzichte van bij nietmaligne borstletsels en niet-zieke personen. In de stadia
II, III en IV en bij lymfekliermetastasen is de DNA
integriteitsindex hoger dan in het serum of plasma van
stadium I of van niet-zieken. Promotormethylatie van de
genen RARβ2 en RASSF1A kan discrimineren tussen
carcinoma en adenoma/normaal borstklierweefsel. Ook
LOH en microsatellieten instabiliteit worden in het
circulerend DNA van borstkankerpatiënten
teruggevonden. Bij niet-kleincellig longcarcinoom wordt
eveneens meer circulerend DNA gevonden: de bepaling discrimineert tussen kanker en
gezonden, maar minder goed tussen kanker en niet-maligne longaandoeningen.
Circulerend DNA correleert hier met ongunstige prognose, gevorderd ziektestadium en
LDH verhoging, en reageert gunstig op succesvolle chemotherapie. Hypermethylatie van
de promotor van het p16/INK4A tumor suppressor gen wordt gevonden in het circulerend
DNA van sommige niet-kleincellige-longkankerpatiënten. Bij colorectale kankers is het
circulerend DNA gekenmerkt door een sterkere concentratie en door een hogere
integriteitsindex. Dit DNA vertoont vaak reeds in de vroege stadia een hoge fractie van
het tumor suppressor gen “adenomatosis polyposis coli” (APC), en ook Ki ras mutaties
komen er voor (ook bij pancreascarcinomen). Bij melanoma progressie worden mutaties
in circulerend mitochondriaal DNA aangetroffen. Verder wijst microsatellieten
instabiliteit hier op ziekteprogressie en verminderde gevoeligheid chemotherapie.
Andere tumoren met verhoogde circulerend DNA concentraties, zijn hoofd- en
halstumoren (met verhoogde DNA integriteitsindex en, bij ongedifferentieerde
nasopharynxcarcinomen, versterkte promotormethylatie), hepatocellulair carcinoma
(verhoogde DNA integriteisindex), prostaatkanker en lymfoom (hypermethylatie en
gefragmenteerd nucleosomen DNA). Ten slotte merken we op dat toegenomen
circulerende DNA concentraties ook bij niet-tumorale aandoeningen met weefselnecrose
kunnen voorkomen: auto-immuunaandoeningen (zoals lupus), sepsis en myocardinfarct.
© L ABO N UYTINCK