Mengetahui apakah tumor dapat tumbuh atau menyebar ke bagian lain dari tubuh pasien dapat menjadi kunci untuk bertahan hidup – dan sekarang para ilmuwan selangkah lebih dekat untuk membuka kemampuan untuk memprediksi hal itu.

Dalam serangkaian tujuh makalah yang diterbitkan hari ini (Rabu 12 April) di Nature and Nature Medicine, peneliti yang didanai oleh Cancer Research UK yang berbasis di Francis Crick Institute dan University College London (UCL) menjelaskan bagaimana perubahan pada DNA sel kanker memungkinkan mereka untuk mengantisipasi bagaimana sel-sel itu akan berperilaku di masa depan.

Ini termasuk di mana dan kapan kanker akan menyebar ke bagian tubuh lain dalam proses yang dikenal sebagai metastasis, yang bertanggung jawab atas sebagian besar kematian akibat kanker di seluruh dunia.

Temuan ini suatu hari nanti memungkinkan dokter untuk menggunakan tes darah untuk memprediksi bagaimana kanker pasien dapat tumbuh dan menyebar, memungkinkan mereka untuk melacaknya dan dengan cepat mengadaptasi pengobatan secara real-time. Ini juga menawarkan kemungkinan rute di mana dokter dapat menganalisis risiko penyakit kembali setelah operasi.

Sementara penelitian dilakukan pada pasien kanker paru-paru, para ilmuwan mengatakan temuan mereka juga dapat diterapkan pada jenis kanker lainnya, seperti kanker kulit atau kanker ginjal.

Studi-studi ini adalah puncak dari penelitian selama 9 tahun dari studi TRACERx senilai £14 juta dari Cancer Research UK – studi jangka panjang pertama tentang bagaimana kanker paru-paru berkembang. TRACERx adalah upaya penelitian berskala nasional, melibatkan lebih dari 800 pasien dalam uji klinis dan komunitas yang terdiri dari 250 peneliti yang berbasis di 13 lokasi rumah sakit di seluruh Inggris.

Peneliti utama yang berbasis di Francis Crick Institute di London, UCL dan Kepala Klinik Cancer Research UK, Profesor Charles Swanton, mengatakan:

“TRACERx mengakui bahwa kanker tidak statis dan cara kami merawat pasien juga tidak boleh demikian.”

“Apa yang membuat proyek TRACERx sangat kuat adalah memperlakukan tumor sebagai ‘ekosistem’ yang terus berubah yang terdiri dari beragam populasi sel kanker.

“Dengan melihat tumor secara keseluruhan, kami dapat mengamati bagaimana populasi sel ini berinteraksi dan bahkan bersaing satu sama lain, yang membantu kami mengumpulkan wawasan berharga tentang kemungkinan tumor akan kembali dan kapan hal ini mungkin terjadi. Kami juga dapat mengamati bagaimana tumor cenderung berkembang dari waktu ke waktu, menyebar dan merespons pengobatan, menawarkan harapan bagi jutaan pasien di masa depan.”

Dalam tujuh studi ini, para peneliti di Crick dan UCL mengikuti 421 dari 842 peserta TRACERx sejak mereka didiagnosis untuk memantau bagaimana tumor mereka berubah dari waktu ke waktu. Para pasien menderita kanker paru-paru sel kecil (NSCLC), jenis kanker paru-paru yang paling umum.

Di antara temuan utama dalam tujuh makalah, para peneliti menemukan bahwa:

  • Tumor dapat terdiri dari berbagai populasi sel kanker yang membawa set gen yang terus berubah. Semakin beragam tumor ini, semakin besar kemungkinan kanker pasien akan kembali dalam 1 tahun pengobatan.
  • Beberapa pola perubahan DNA ketika diamati pada tumor pasien menunjukkan apa yang mungkin dilakukan kanker mereka selanjutnya.
  • Pola-pola ini dapat menunjukkan kepada dokter bagian mana dari tumor yang mungkin tumbuh dan menyebar ke bagian lain dari tubuh di masa depan.
  • Tes darah dapat digunakan untuk memantau perubahan DNA tumor ini secara real time, membantu dokter mengetahui tanda-tanda awal bahwa kanker kembali atau tidak merespons pengobatan.

Perubahan konstan pada sel memungkinkan tumor berkembang

Tumor terdiri dari “populasi” sel kanker yang berbeda yang semuanya membawa mutasi genetik yang berbeda. Semakin beragam mutasi ini, semakin banyak tumor dapat berevolusi dan mendapatkan resistensi terhadap pengobatan.

Para peneliti menemukan bahwa pola spesifik dari mutasi genetik pada populasi sel memungkinkan kanker untuk kembali pada pasien lebih cepat – dalam waktu 1 tahun setelah operasi.

Pola mutasi ini juga menunjukkan apakah tumor lebih mungkin menyebar ke area lain di tubuh selain paru-paru dan dada.

Berbekal informasi ini, suatu hari dokter dapat memprediksi jika seseorang dengan kanker stadium awal, yang harus berhasil diobati dengan operasi, mungkin akan melihat kankernya kembali.

Dalam penemuan lain, para peneliti menemukan bahwa keragaman genetik populasi sel dalam tumor tidak hanya berasal dari perubahan genetik, tetapi juga dari cara gen diekspresikan.

Perubahan ekspresi gen dapat memengaruhi aspek penting biologi kanker, termasuk apakah tumor akan kembali setelah operasi.

Dalam hal ini, para peneliti menyarankan agar dokter yang merawat pasien kanker paru-paru dapat melakukan intervensi lebih awal dengan mengidentifikasi mereka yang kankernya paling berisiko untuk kembali setelah operasi dan menindaklanjuti dengan perawatan lebih lanjut, untuk membantu mencegah kanker datang kembali.

Mengidentifikasi apa yang menyebabkan kanker menyebar

Para peneliti juga mengamati lebih dekat bagaimana kanker paru-paru menyebar pada peserta TRACERx.

Mereka mengidentifikasi sel mana dalam tumor yang paling mungkin bertanggung jawab atas penyebaran kanker (metastasis) di masa depan karena sel-sel ini lebih mungkin menyimpan perubahan tertentu pada gen mereka. Ini menunjukkan bahwa sel memiliki peluang lebih tinggi untuk meninggalkan tumor dan pindah ke bagian lain dari tubuh, di mana kemudian tumbuh menjadi tumor baru.

Metastasis bertanggung jawab atas sebagian besar kematian akibat kanker, sehingga memahami bagian mana dari tumor yang bertanggung jawab untuk memicu proses ini memungkinkan para peneliti menargetkan perawatan khusus untuk mencegah penyebaran kanker.

Mengubah cara kami melacak kanker orang

Para ilmuwan TRACERx juga menyelidiki apakah mereka dapat melacak perubahan pada tumor dan ciri-ciri keragaman genetiknya tanpa perlu pembedahan atau biopsi, sejenis prosedur medis invasif yang melibatkan pengambilan sampel kecil jaringan dan memeriksanya di laboratorium.

Dengan menganalisis DNA yang dilepaskan ke dalam aliran darah dari sel tumor, yang dikenal sebagai DNA tumor yang bersirkulasi (ctDNA), mereka menemukan bahwa keberadaan ctDNA dalam darah sebelum atau setelah operasi menunjukkan bahwa kanker pasien kemungkinan besar akan kembali di masa mendatang.

Kehadiran DNA tumor dalam darah bukanlah satu-satunya indikator bahwa kanker dapat menyebar atau kembali. Peneliti menemukan bahwa pola mikroskopis yang diciptakan oleh susunan sel tumor terkait dengan risiko kembalinya kanker.

Tes darah yang membaca ctDNA memungkinkan dokter melacak kanker seseorang secara real time, memungkinkan mereka mempersonalisasi perawatan untuk pasien tersebut.

Saat ini, opsi terbaik yang kami miliki untuk memantau tumor pasien adalah mengekstraksi jaringan baik melalui biopsi atau selama operasi. Keduanya adalah opsi invasif dan memakan waktu yang memberi kita gambaran terbatas tentang bagaimana tumor itu berperilaku pada titik waktu tertentu.

Analisis ctDNA akan memberi kita gambaran yang lebih lengkap tentang bagaimana tumor berubah selama perjalanan penyakit pasien dengan menggunakan tes darah invasif minimal. Itu akan memungkinkan dokter untuk merawat orang secara lebih proaktif, mengambil tindakan cepat untuk mengubah rencana perawatan yang tidak berhasil.”

​​​​​​​Dr Iain Foulkes, Direktur Eksekutif Riset, Cancer Research UK

TRACERx telah memasuki fase berikutnya, yang dikenal sebagai TRACERx EVO, yang akan menerima dana tambahan kurang dari £15 juta selama tujuh tahun ke depan untuk memajukan pemahaman kita tentang evolusi tumor dan menggunakan pengetahuan tersebut untuk mengubah cara pengobatan pasien kanker.