Zirkulierende freie DNA

Zirkulierende freie DNA (engl. circulating free DNA, cfDNA) bezeichnet DNA, die außerhalb von Zellen in der Blutzirkulation vorkommt.

Eigenschaften

DNA kommt im Blutkreislauf in geringen Konzentrationen als Abbaurest von Zellen vor.[1] Bei manchen Erkrankungen ist die DNA-Konzentration erhöht, z. B. bei verschiedenen Arten von Krebs. cfDNA wird daher in der Liquid Biopsy als Biomarker zur Diagnostik verwendet. Im Gegensatz zur üblicherweise verwendeten Biopsie von Geweben kann cfDNA durch eine Blutentnahme gewonnen werden, weshalb diese Methode weniger invasiv ist.[2] Werden bei einer DNA-Sequenzierung der cfDNA bestimmte Mutationen gefunden, ist dies ein Hinweis auf bestimmte Krebsarten.[3] Die Konzentration mutierter DNA wird zur Verlaufskontrolle untersucht.[3][4] Weiterhin können in unterschiedlichen Bereichen eines Tumors unterschiedliche Kombinationen an Mutationen vorkommen, die bei einer Gewebebiopsie übersehen werden können.[5]

cfDNA kann auch im Zuge einer Pränataldiagnostik untersucht werden.[6] Weiterhin wird cfDNA auch bei Transplantationen und Autoimmunerkrankungen untersucht.[7]

Detektion von cfDNA[8]
Prinzip	Methode
PCR basiert	Nested qPCR
	ARMS / Scorpion PCR
	PCR - SSCP
	Mutant allele specific PCR
	Massenspektrometrie
	Bi-PAP-A amplification
Digital PCR	BEAMing
	Droplet-based digital PCR
	Microfluidic digital PCR
Targeted Deep sequencing	SafeSeq
	TamSeq
	Ion-AmpliSeq
	CAPP-Seq
	OnTarget
Genomsequenzierung	Digital karyotyping
Genomsequenzierung	PARE

Einzelnachweise

S. Gravina, J. M. Sedivy, J. Vijg: The dark side of circulating nucleic acids. In: Aging cell. Band 15, Nummer 3, Juni 2016, S. 398–399, doi:10.1111/acel.12454, PMID 26910468, PMC 4854914 (freier Volltext).
G. Francis, S. Stein: Circulating Cell-Free Tumour DNA in the Management of Cancer. In: International journal of molecular sciences. Band 16, Nummer 6, 2015, S. 14122–14142, doi:10.3390/ijms160614122, PMID 26101870, PMC 4490543 (freier Volltext).
L. L. Chan, P. Jiang: Bioinformatics analysis of circulating cell-free DNA sequencing data. In: Clinical biochemistry. Band 48, Nummer 15, Oktober 2015, S. 962–975, doi:10.1016/j.clinbiochem.2015.04.022, PMID 25966961.
C. Alix-Panabières, K. Pantel: Clinical Applications of Circulating Tumor Cells and Circulating Tumor DNA as Liquid Biopsy. In: Cancer discovery. Band 6, Nummer 5, Mai 2016, S. 479–491, doi:10.1158/2159-8290.CD-15-1483, PMID 26969689.
S. Rapisuwon, E. E. Vietsch, A. Wellstein: Circulating biomarkers to monitor cancer progression and treatment. In: Computational and structural biotechnology journal. Band 14, 2016, S. 211–222, doi:10.1016/j.csbj.2016.05.004, PMID 27358717, PMC 4913179 (freier Volltext).
K. Wou, J. L. Feinberg, R. J. Wapner, J. L. Simpson: Cell-free DNA versus intact fetal cells for prenatal genetic diagnostics: what does the future hold? In: Expert review of molecular diagnostics. Band 15, Nummer 8, 2015, S. 989–998, doi:10.1586/14737159.2015.1051529, PMID 26027684.
P. Jiang, Y. M. Lo: The Long and Short of Circulating Cell-Free DNA and the Ins and Outs of Molecular Diagnostics. In: Trends in genetics : TIG. Band 32, Nummer 6, Juni 2016, S. 360–371, doi:10.1016/j.tig.2016.03.009, PMID 27129983.
Zhen Qin, Vladimir A. Ljubimov, Cuiqi Zhou, Yunguang Tong, Jimin Liang: Cell-free circulating tumor DNA in cancer. In: Chinese Journal of Cancer. 35, 1. Januar 2016, S. 36. doi:10.1186/s40880-016-0092-4. PMID 27056366. PMC 4823888 (freier Volltext).

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[1] S. Gravina, J. M. Sedivy, J. Vijg: The dark side of circulating nucleic acids. In: Aging cell. Band 15, Nummer 3, Juni 2016, S. 398–399, doi:10.1111/acel.12454, PMID 26910468, PMC 4854914 (freier Volltext).

[2] G. Francis, S. Stein: Circulating Cell-Free Tumour DNA in the Management of Cancer. In: International journal of molecular sciences. Band 16, Nummer 6, 2015, S. 14122–14142, doi:10.3390/ijms160614122, PMID 26101870, PMC 4490543 (freier Volltext).

[Chan-3] L. L. Chan, P. Jiang: Bioinformatics analysis of circulating cell-free DNA sequencing data. In: Clinical biochemistry. Band 48, Nummer 15, Oktober 2015, S. 962–975, doi:10.1016/j.clinbiochem.2015.04.022, PMID 25966961.

[4] C. Alix-Panabières, K. Pantel: Clinical Applications of Circulating Tumor Cells and Circulating Tumor DNA as Liquid Biopsy. In: Cancer discovery. Band 6, Nummer 5, Mai 2016, S. 479–491, doi:10.1158/2159-8290.CD-15-1483, PMID 26969689.

[5] S. Rapisuwon, E. E. Vietsch, A. Wellstein: Circulating biomarkers to monitor cancer progression and treatment. In: Computational and structural biotechnology journal. Band 14, 2016, S. 211–222, doi:10.1016/j.csbj.2016.05.004, PMID 27358717, PMC 4913179 (freier Volltext).

[6] K. Wou, J. L. Feinberg, R. J. Wapner, J. L. Simpson: Cell-free DNA versus intact fetal cells for prenatal genetic diagnostics: what does the future hold? In: Expert review of molecular diagnostics. Band 15, Nummer 8, 2015, S. 989–998, doi:10.1586/14737159.2015.1051529, PMID 26027684.

[7] P. Jiang, Y. M. Lo: The Long and Short of Circulating Cell-Free DNA and the Ins and Outs of Molecular Diagnostics. In: Trends in genetics : TIG. Band 32, Nummer 6, Juni 2016, S. 360–371, doi:10.1016/j.tig.2016.03.009, PMID 27129983.

[8] Zhen Qin, Vladimir A. Ljubimov, Cuiqi Zhou, Yunguang Tong, Jimin Liang: Cell-free circulating tumor DNA in cancer. In: Chinese Journal of Cancer. 35, 1. Januar 2016, S. 36. doi:10.1186/s40880-016-0092-4. PMID 27056366. PMC 4823888 (freier Volltext).