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Jun 03, 2024

Ricercatori oncologici: state ottenendo il massimo dai dati PCR digitali?

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Il cancro può apparentemente cambiare in un batter d'occhio, rendendo il rilevamento e il monitoraggio incredibilmente sensibili al tempo. Per test rapidi, sensibili e accurati per il DNA tumorale, i ricercatori sul cancro si affidano sempre più alla PCR digitale (dPCR). Tuttavia, quando si effettuano queste misurazioni, c'è poco spazio per errori. Qui discuteremo quali sono i dati dPCR validi, come apparecchiature scadenti possono sminuire la qualità dei dati e cosa possono fare i ricercatori oncologici per ottenere dati dPCR di alta qualità che forniranno informazioni accurate ed efficienti sul carico tumorale.

Per molti tumori, prima inizia il trattamento, maggiore è la finestra di trattamento e maggiori sono le probabilità di sopravvivenza del paziente. Tuttavia, in base alla composizione genetica del tumore, alcuni trattamenti potrebbero essere più efficaci di altri. Il sequenziamento di nuova generazione può accelerare la selezione del trattamento appropriato identificando biomarcatori molecolari nel tumore che guidano la malattia o rendendolo resistente ai farmaci.

Successivamente, molti ricercatori stanno esplorando l’uso di una tecnica non invasiva chiamata biopsia liquida per tracciare questi biomarcatori. Questa tecnica valuta il DNA tumorale circolante (ctDNA) per misurare i biomarcatori nel sangue e in altri fluidi corporei. I dati della biopsia liquida possono fornire informazioni sulla carica tumorale, indicare la prognosi e guidare le decisioni terapeutiche su quando somministrare la terapia prescelta e per quanto tempo. Queste intuizioni hanno un potenziale significativo per consentire in futuro un trattamento del cancro più efficace e personalizzato.

Il ctDNA è presente a livelli minuscoli nei campioni bioptici liquidi, quindi è fondamentale utilizzare una tecnologia altamente sensibile, come la dPCR, per garantire risultati accurati. Tuttavia, quando si confrontano i numerosi sistemi dPCR disponibili, diversi modelli di strumenti producono dati di diversa precisione, accuratezza e sensibilità. Dati incoerenti mettono a repentaglio gli enormi successi riscontrati nella ricerca sui biomarcatori nel suo insieme. In definitiva, affinché la biopsia liquida diventi un uso clinico standard, i ricercatori oncologici necessitano di strumenti e reagenti su cui si possa fare affidamento per produrre dati sui biomarcatori della massima qualità possibile.

Tutti gli approcci dPCR sono progettati per ottenere test degli acidi nucleici estremamente accurati e precisi, fornendo una quantificazione assoluta delle specie target. Un test dPCR prevede la suddivisione di un campione in migliaia di unità separate, ciascuna contenente uno o pochi filamenti di DNA. Questo può essere fatto su un microarray, su un chip microfluidico, in piastre microfluidiche simili alla PCR quantitativa o, nel caso della Droplet Digital PCR (ddPCR), in un'emulsione olio-acqua. Successivamente, in ciascuna partizione avviene una reazione PCR e le sonde fluorescenti amplificano l'acido nucleico target. Al termine della reazione, le partizioni vengono valutate per la fluorescenza positiva o negativa. I ricercatori utilizzano la statistica di Poisson per determinare la concentrazione dell'acido nucleico target nel campione originale.

A differenza della PCR quantitativa (qPCR), i test dPCR non richiedono ai ricercatori di analizzare i propri campioni lungo una curva standard per interpretare i risultati, riducendo la possibilità di errore umano. Rende inoltre possibili l'elevata sensibilità e l'elevato limite di rilevamento dei test dPCR, rendendoli in grado di valutare campioni contenenti meno dell'1% di una specie target, come spesso accade per i campioni di biopsia liquida.

Come con qualsiasi tecnologia, il tipo di strumento, la qualità dei reagenti e l'abilità dell'utente influiscono tutti sull'affidabilità di una biopsia liquida valutata con dPCR. Poiché alcuni elementi degli strumenti e dei test dPCR variano, non tutti gli strumenti produrranno dati della stessa qualità. Sebbene sia preferibile scegliere un sistema che produca risultati a basso costo, con un flusso di lavoro semplice e tempi ridotti dal campione al risultato, i ricercatori devono anche dare priorità alla qualità del test del ctDNA per selezionare uno strumento che aggiunga informazioni reali alla loro ricerca.