Mengedarkan DNA bebas

DNA bebas beredar (cfDNA) (juga dikenali sebagai DNA bebas sel) ialah serpihan DNA terdegradasi yang dilepaskan kepada cecair badan seperti plasma darah, air kencing, cecair serebrospinal, dll. Saiz tipikal serpihan cfDNA mencerminkan zarah kromatosom (~165bp), juga sebagai gandaan nukleosom, yang melindungi DNA daripada pencernaan oleh nuklease apoptosis.[1] Istilah cfDNA boleh digunakan untuk menerangkan pelbagai bentuk DNA yang beredar bebas dalam cecair badan, termasuk DNA tumor yang beredar (ctDNA), DNA mitokondria bebas sel (ccf mtDNA), DNA janin bebas sel (cffDNA) dan sel yang berasal dari penderma- DNA bebas (dd-cfDNA).[2] Tahap cfDNA yang tinggi diperhatikan dalam kanser, terutamanya dalam penyakit lanjutan.[3] Terdapat bukti bahawa cfDNA menjadi semakin kerap dalam edaran dengan permulaan usia.[4] cfDNA telah ditunjukkan sebagai biomarker yang berguna untuk pelbagai penyakit selain daripada kanser dan ubat janin. Ini termasuk tetapi tidak terhad kepada trauma, sepsis, keradangan aseptik, infarksi miokardium, strok, pemindahan, diabetes dan penyakit sel sabit.[5] cfDNA kebanyakannya adalah molekul ekstraselular dua untai DNA, yang terdiri daripada serpihan kecil (50 hingga 200 bp) [6][7] dan serpihan yang lebih besar (21 kb) [8] dan telah diiktiraf sebagai penanda yang tepat untuk diagnosis kanser prostat dan kanser payudara.[9]

Kajian terbaru telah meletakkan asas untuk membuat kesimpulan ekspresi gen daripada DNA bebas sel, dengan EPIC-seq muncul sebagai kemajuan yang ketara.[10] Kaedah ini telah meningkatkan tahap inferens bukan invasif bagi tahap ekspresi gen individu dengan ketara, dengan itu menambah kebolehgunaan ujian dalam pencirian penyakit, klasifikasi histologi dan memantau keberkesanan rawatan.[10][11][12]

Penerbitan lain mengesahkan asal usul cfDNA daripada karsinoma dan cfDNA berlaku pada pesakit dengan kanser lanjutan. DNA bebas sel (cfDNA) terdapat dalam plasma yang beredar dan dalam cecair badan yang lain.[13]

Pembebasan cfDNA ke dalam aliran darah muncul dengan sebab yang berbeza, termasuk apoptosis, nekrosis dan NETosis. Pengumpulan yang pesat dalam darah semasa perkembangan tumor disebabkan oleh pelepasan DNA yang berlebihan oleh sel apoptosis dan sel nekrotik. Rembesan aktif dalam eksosom telah dibincangkan, tetapi masih tidak diketahui sama ada ini adalah sumber cfDNA yang relevan atau agak kecil.[14]

cfDNA beredar terutamanya sebagai nukleosom, yang merupakan kompleks nuklear histon dan DNA.[15] cfDNA juga boleh diperhatikan dalam julat saiz yang lebih pendek (cth 50bp) dan dikaitkan dengan elemen pengawalseliaan. [16] Mereka kerap meningkat secara tidak spesifik dalam kanser tetapi mungkin lebih khusus untuk memantau terapi kanser sitotoksik, terutamanya untuk anggaran awal keberkesanan terapi.