Cancer biomarker
एक कैंसर बायोमार्कर एक पदार्थ या प्रक्रिया को संदर्भित करता है जो शरीर में कैंसर की उपस्थिति का संकेत देता है। एक बायोमार्कर एक ट्यूमर द्वारा स्रावित अणु या कैंसर की उपस्थिति के लिए शरीर की एक विशिष्ट प्रतिक्रिया हो सकती है। आनुवंशिक, एपिजेनेटिक, प्रोटिओमिक, ग्लाइकोमिक और इमेजिंग बायोमार्कर का उपयोग कैंसर के निदान, पूर्वानुमान और महामारी विज्ञान के लिए किया जा सकता है। आदर्श रूप से, ऐसे बायोमार्कर का परीक्षण रक्त या सीरम जैसे गैर-आक्रामक रूप से एकत्र किए गए जैव तरल पदार्थों में किया जा सकता है। हालांकि नैदानिक स्थान में बायोमार्कर अनुसंधान का अनुवाद करने में कई समस्याएं मौजूद हैं; कई जीन और प्रोटीन आधारित बायोमार्कर पहले से ही रोगी की देखभाल में किसी बिंदु पर उपयोग किए जा चुके हैं; जिनमें शामिल हैं, ए. एफ. पी. (यकृत कैंसर), बी. सी. आर.-ए. बी. एल. (क्रोनिक मायलोइड ल्यूकेमिया), बी. आर. सी. ए. 1/बी. आर. सी. ए. 2 (स्तन/डिम्बग्रंथि का कैंसर), बी. आर. ए. एफ. वी. 600ई (मेलेनोमा/कोलोरेक्टल कैंसर), सी. ए.-125 (डिम्बग्रंथि का कैंसर), CA19.9 (अग्नाशय का कैंसर), सी. ई. ए. (कोलोरेक्टल कैंसर), ई. जी. एफ. आर. (नॉन-स्मॉल-सेल लंग कार्सिनोमा), एच. ई. आर.-2 (स्तन कैंसर), के. आई. टी. चयनित प्रतिक्रिया निगरानी (एस. आर. एम.) द्वारा स्वयं खोजे गए उत्परिवर्ती प्रोटीन को कैंसर के लिए सबसे विशिष्ट बायोमार्कर बताया गया है क्योंकि वे केवल एक मौजूदा ट्यूमर से आ सकते हैं। यदि जांच के माध्यम से जल्दी पता चल जाए तो लगभग 40 प्रतिशत कैंसर ठीक हो सकते हैं। कैंसर बायोमार्कर संगठनों और प्रकाशनों की परिभाषाएँ बायोमार्कर की उनकी परिभाषा में भिन्न होती हैं। चिकित्सा के कई क्षेत्रों में, बायोमार्कर रक्त या मूत्र में पहचानने योग्य या मापने योग्य प्रोटीन तक सीमित होते हैं। हालांकि, इस शब्द का उपयोग अक्सर किसी भी आणविक, जैव रासायनिक, शारीरिक या शारीरिक संपत्ति को कवर करने के लिए किया जाता है जिसे मापा या मापा जा सकता है। राष्ट्रीय कैंसर संस्थान (एन. सी. आई.), विशेष रूप से, बायोमार्कर को इस प्रकार परिभाषित करता हैः "रक्त, शरीर के अन्य तरल पदार्थों, या ऊतकों में पाया जाने वाला एक जैविक अणु जो एक सामान्य या असामान्य प्रक्रिया, या किसी स्थिति या बीमारी का संकेत है। एक बायोमार्कर का उपयोग यह देखने के लिए किया जा सकता है कि शरीर किसी बीमारी या स्थिति के उपचार के लिए कितनी अच्छी तरह से प्रतिक्रिया करता है। इसे आणविक मार्कर और हस्ताक्षर अणु भी कहा जाता है। कैंसर अनुसंधान और चिकित्सा में, बायोमार्कर का उपयोग तीन प्राथमिक तरीकों से किया जाता हैः स्थितियों का निदान करने में मदद करने के लिए, जैसे कि प्रारंभिक चरण के कैंसर (नैदानिक) की पहचान करने के मामले में, यह अनुमान लगाने के लिए कि एक स्थिति कितनी आक्रामक है, जैसा कि उपचार के अभाव में एक रोगी की किराया करने की क्षमता निर्धारित करने के मामले में (पूर्वानुमान) यह अनुमान लगाने के लिए कि एक रोगी उपचार (भविष्यसूचक) में कितनी अच्छी तरह से प्रतिक्रिया देगा कैंसर अनुसंधान और चिकित्सा में बायोमार्कर की भूमिका जोखिम मूल्यांकन में बायोमार्कर का उपयोग कैंसर बायोमार्कर, विशेष रूप से आनुवंशिक उत्परिवर्तन या एपिजेनेटिक परिवर्तनों से जुड़े लोग, अक्सर यह निर्धारित करने के लिए एक मात्रात्मक तरीका प्रदान करते हैं कि कब व्यक्ति विशेष प्रकार के कैंसर से ग्रस्त हैं। संभावित भविष्यसूचक कैंसर बायोमार्कर के उल्लेखनीय उदाहरणों में कोलोरेक्टल, ग्रासनली, यकृत और अग्नाशय के कैंसर के लिए जीन केआरएएस, पी53, ईजीएफआर, ईआरबी2 पर उत्परिवर्तन शामिल हैं; स्तन और डिम्बग्रंथि के कैंसर के लिए जीन बीआरसीए1 और बीआरसीए2 का उत्परिवर्तन; मस्तिष्क कैंसर के लिए ट्यूमर सप्रेसर जीन पी16, सीडीकेएन2बी और पी14एआरएफ का असामान्य मिथाइलेशन; गर्भाशय ग्रीवा के कैंसर के लिए एमवाईओडी1, सीडीएच1 और सीडीएच13 का हाइपरमेथाइलेशन; और मौखिक कैंसर के लिए पी16, पी14 और आरबी1 का हाइपरमेथाइलेशन। निदान कैंसर बायोमार्कर एक विशिष्ट निदान स्थापित करने में भी उपयोगी हो सकते हैं। यह विशेष रूप से तब होता है जब यह निर्धारित करने की आवश्यकता होती है कि ट्यूमर प्राथमिक या मेटास्टैटिक मूल के हैं या नहीं। यह अंतर करने के लिए, शोधकर्ता प्राथमिक ट्यूमर साइट में स्थित कोशिकाओं पर पाए जाने वाले गुणसूत्र परिवर्तनों को माध्यमिक साइट में पाए जाने वाले परिवर्तनों के खिलाफ जांच कर सकते हैं। यदि परिवर्तन मेल खाते हैं, तो द्वितीयक ट्यूमर को मेटास्टैटिक के रूप में पहचाना जा सकता है; जबकि यदि परिवर्तन भिन्न होते हैं, तो द्वितीयक ट्यूमर को एक अलग प्राथमिक ट्यूमर के रूप में पहचाना जा सकता है। उदाहरण के लिए, ट्यूमर वाले लोगों में ट्यूमर कोशिकाओं के कारण परिसंचारी ट्यूमर डीएनए (सीटीडीएनए) का उच्च स्तर होता है जो एपोप्टोसिस से गुजर चुके होते हैं। इस ट्यूमर मार्कर का पता रक्त, लार या मूत्र में लगाया जा सकता है। अगली पीढ़ी के अनुक्रमण अध्ययनों द्वारा देखे गए ट्यूमर की उच्च आणविक विषमता के आलोक में, कैंसर के शुरुआती निदान के लिए एक प्रभावी बायोमार्कर की पहचान करने की संभावना पर हाल ही में सवाल उठाया गया है। कैंसर की दवा में बायोमार्कर का एक और उपयोग रोग के पूर्वानुमान के लिए होता है, जो किसी व्यक्ति को कैंसर होने का पता चलने के बाद होता है। यहाँ बायोमार्कर एक पहचाने गए कैंसर की आक्रामकता के साथ-साथ दिए गए उपचार का जवाब देने की इसकी संभावना को निर्धारित करने में उपयोगी हो सकते हैं। आंशिक रूप से, ऐसा इसलिए है क्योंकि विशेष बायोमार्कर प्रदर्शित करने वाले ट्यूमर उस बायोमार्कर की अभिव्यक्ति या उपस्थिति से जुड़े उपचारों के प्रति उत्तरदायी हो सकते हैं। इस तरह के रोगसूचक बायोमार्कर के उदाहरणों में मेटालोपेप्टिडेस अवरोधक 1 (टी. आई. एम. पी. 1) का ऊंचा स्तर, कई मायलोमा के अधिक आक्रामक रूपों से जुड़ा एक मार्कर, उन्नत एस्ट्रोजन रिसेप्टर (ई. आर.) और/या प्रोजेस्टेरोन रिसेप्टर (पी. आर.) अभिव्यक्ति, स्तन कैंसर के रोगियों में बेहतर समग्र उत्तरजीविता से जुड़े मार्कर शामिल हैं; एच. ई. आर. 2/न्यूर जीन प्रवर्धन, एक मार्कर जो स्तन कैंसर का संकेत देता है, संभवतः ट्रस्टुज़ुमाब उपचार के लिए प्रतिक्रिया देगा; प्रोटो-ऑन्कोजीन सी-के. आई. टी. के एक्सॉन 11 में एक उत्परिवर्तन, एक गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल स्ट्रोमल ट्यूमर (जी. आई. एस. टी.) का संकेत देने वाला मार्कर संभवतः इमैटिनिब उपचार के लिए प्रतिक्रिया देगा; और स्तन कैंसर के टायरोसिन किनेज डोमेन में उत्परिवर्तन। फार्माकोडायनामिक्स और फार्माकोकाइनेटिक्स कैंसर बायोमार्कर का उपयोग किसी विशेष व्यक्ति के कैंसर के लिए सबसे प्रभावी उपचार व्यवस्था निर्धारित करने के लिए भी किया जा सकता है। प्रत्येक व्यक्ति के आनुवंशिक बनावट में अंतर के कारण, कुछ लोग दवाओं की रासायनिक संरचना को अलग-अलग तरीके से चयापचय या बदलते हैं। कुछ मामलों में, कुछ दवाओं के चयापचय में कमी खतरनाक स्थिति पैदा कर सकती है जिसमें शरीर में दवा का उच्च स्तर जमा हो जाता है। इस प्रकार, विशेष रूप से कैंसर के उपचार में दवा की खुराक के निर्णय ऐसे बायोमार्कर की जांच से लाभान्वित हो सकते हैं। एक उदाहरण एंजाइम थियोप्यूरिन मिथाइल-ट्रांसफर (टी. पी. एम. पी. टी.) को कूटबद्ध करने वाला जीन है। टी. पी. एम. टी. जीन में उत्परिवर्तन वाले व्यक्ति बड़ी मात्रा में ल्यूकेमिया दवा, मर्केप्टोप्यूरिन का चयापचय करने में असमर्थ होते हैं, जो संभावित रूप से ऐसे रोगियों के लिए श्वेत रक्त की संख्या में घातक गिरावट का कारण बनता है। टी. पी. एम. टी. उत्परिवर्तन वाले रोगियों को सुरक्षा कारणों से मर्केप्टोप्यूरिन की कम खुराक देने की सलाह दी जाती है। उपचार की प्रतिक्रिया की निगरानी कैंसर बायोमार्कर ने यह निगरानी करने में भी उपयोगिता दिखाई है कि समय के साथ उपचार कितनी अच्छी तरह से काम कर रहा है। इस विशेष क्षेत्र में बहुत शोध किया जा रहा है, क्योंकि सफल बायोमार्कर में रोगी की देखभाल में महत्वपूर्ण लागत में कमी प्रदान करने की क्षमता है, क्योंकि ट्यूमर की स्थिति की निगरानी के लिए वर्तमान छवि-आधारित परीक्षण जैसे सीटी और एमआरआई अत्यधिक महंगे हैं। घातक मेलेनोमा की प्रतिक्रिया की निगरानी में महत्वपूर्ण ध्यान आकर्षित करने वाला एक उल्लेखनीय बायोमार्कर प्रोटीन बायोमार्कर एस 100-बीटा है। इस तरह के मेलेनोमा में, मेलेनोसाइट्स, कोशिकाएं जो हमारी त्वचा में वर्णक बनाती हैं, कैंसर कोशिकाओं की संख्या के आधार पर उच्च सांद्रता में प्रोटीन एस 100-बीटा का उत्पादन करती हैं। इस प्रकार उपचार की प्रतिक्रिया ऐसे व्यक्तियों के रक्त में एस 100-बीटा के कम स्तर से जुड़ी होती है। इसी तरह, अतिरिक्त प्रयोगशाला अनुसंधान से पता चला है कि एपोप्टोसिस से गुजरने वाली ट्यूमर कोशिकाएं साइटोक्रोम सी, न्यूक्लियोसोम, क्लीव्ड साइटोकेराटिन-18 और ई-कैडेरिन जैसे सेलुलर घटकों को छोड़ सकती हैं। अध्ययनों में पाया गया है कि ये मैक्रोमोलेक्यूल्स और अन्य कैंसर चिकित्सा के दौरान परिसंचरण में पाए जा सकते हैं, जो उपचार की निगरानी के लिए नैदानिक मेट्रिक्स का एक संभावित स्रोत प्रदान करते हैं। पुनरावृत्ति कैंसर बायोमार्कर कैंसर की पुनरावृत्ति की भविष्यवाणी या निगरानी में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं। ऑन्कोटाइप डीएक्स® स्तन कैंसर परख एक ऐसा परीक्षण है जिसका उपयोग स्तन कैंसर की पुनरावृत्ति की संभावना का अनुमान लगाने के लिए किया जाता है। यह परीक्षण प्रारंभिक चरण (चरण I या II), नोड-नकारात्मक, एस्ट्रोजन रिसेप्टर-पॉजिटिव (ER +) आक्रामक स्तन कैंसर वाली महिलाओं के लिए है जिनका हार्मोन थेरेपी से इलाज किया जाएगा। ऑन्कोटाइप डी. एक्स. ट्यूमर बायोप्सी के दौरान ली गई कोशिकाओं में 21 जीनों के एक पैनल को देखता है। परीक्षण के परिणाम एक पुनरावृत्ति अंक के रूप में दिए जाते हैं जो 10 वर्षों में पुनरावृत्ति की संभावना को इंगित करता है। कैंसर अनुसंधान में बायोमार्कर का उपयोग दवा लक्ष्य विकसित करना कैंसर की दवा में उनके उपयोग के अलावा, बायोमार्कर का उपयोग अक्सर कैंसर दवा की खोज प्रक्रिया के दौरान किया जाता है। उदाहरण के लिए, 1960 के दशक में, शोधकर्ताओं ने पाया कि क्रोनिक माइलोजेनस ल्यूकेमिया वाले अधिकांश रोगियों में गुणसूत्र 9 और 22 पर एक विशेष आनुवंशिक असामान्यता थी जिसे फिलाडेल्फिया गुणसूत्र कहा जाता है। जब ये दोनों गुणसूत्र जुड़ते हैं तो वे एक कैंसर पैदा करने वाला जीन बनाते हैं जिसे बी. सी. आर.-ए. बी. एल. के रूप में जाना जाता है। ऐसे रोगियों में, यह जीन ल्यूकेमिया की सभी शारीरिक अभिव्यक्तियों में सिद्धांत प्रारंभिक बिंदु के रूप में कार्य करता है। कई वर्षों तक, बी. सी. आर.-ए. बी. एल. का उपयोग केवल एक निश्चित उपप्रकार के ल्यूकेमिया को स्तरीकृत करने के लिए एक बायोमार्कर के रूप में किया जाता था। हालांकि, दवा डेवलपर्स अंततः इमैटिनिब विकसित करने में सक्षम थे, एक शक्तिशाली दवा जो प्रभावी रूप से इस प्रोटीन को रोकती थी और फिलाडेल्फिया गुणसूत्र युक्त कोशिकाओं के उत्पादन में काफी कमी लाती थी। सरोगेट एंडप्वाइंट बायोमार्कर अनुप्रयोग का एक और आशाजनक क्षेत्र सरोगेट एंडप्वाइंट के क्षेत्र में है। इस अनुप्रयोग में, बायोमार्कर कैंसर की प्रगति और उत्तरजीविता पर एक दवा के प्रभाव के लिए स्टैंड-इन के रूप में कार्य करते हैं। आदर्श रूप से, मान्य बायोमार्कर का उपयोग रोगियों को यह निर्धारित करने के लिए ट्यूमर बायोप्सी और लंबे नैदानिक परीक्षणों से गुजरने से रोकेगा कि क्या एक नई दवा काम करती है। देखभाल के वर्तमान मानक में, एक दवा की प्रभावशीलता को निर्धारित करने के लिए मीट्रिक यह जांचना है कि क्या इसने मनुष्यों में कैंसर की प्रगति को कम किया है और अंततः क्या यह जीवित रहने में मदद करता है। हालांकि, सफल बायोमार्कर सरोगेट्स पर्याप्त समय, प्रयास और धन की बचत कर सकते हैं यदि विफल दवाओं को नैदानिक परीक्षणों में लाए जाने से पहले विकास पाइपलाइन से समाप्त किया जा सकता है। सरोगेट एंडप्वाइंट बायोमार्कर की कुछ आदर्श विशेषताओं में शामिल हैंः बायोमार्कर को ऐसी प्रक्रिया में शामिल होना चाहिए जो कैंसर का कारण बनती है बायोमार्कर में परिवर्तन को रोग में परिवर्तन के साथ सहसंबंधित होना चाहिए बायोमार्कर का स्तर इतना अधिक होना चाहिए कि उन्हें आसानी से और विश्वसनीय रूप से मापा जा सके स्तर या बायोमार्कर की उपस्थिति को आसानी से सामान्य, कैंसर और पूर्व-कैंसर ऊतक के बीच अंतर करना चाहिए कैंसर के प्रभावी उपचार को बायोमार्कर के बायोमार्कर स्तर के स्तर को स्वचालित रूप से नहीं बदलना चाहिए या अन्य कारकों की प्रतिक्रिया में जो कैंसर के सफल उपचार से संबंधित नहीं हैं दो क्षेत्र विशेष रूप से ध्यान प्राप्त कर रहे हैं क्योंकि सरोगेट मार्कर में ट्यूमर कोशिकाओं (सीटीसी) को प्रसारित करना और एमआईआरएनए को प्रसारित करना शामिल है। ये दोनों मार्कर रक्त में मौजूद ट्यूमर कोशिकाओं की संख्या से जुड़े हैं, और इस तरह, ट्यूमर की प्रगति और मेटास्टेसिस के लिए एक सरोगेट प्रदान करने की उम्मीद है। हालाँकि, उन्हें अपनाने में महत्वपूर्ण बाधाओं में रक्त में सी. टी. सी. और एम. आई. आर. एन. ए. के स्तर को समृद्ध करने, पहचानने और मापने में कठिनाई शामिल है। नैदानिक देखभाल में उनके अनुवाद के लिए नई तकनीकों और अनुसंधान की आवश्यकता है। कैंसर बायोमार्कर के प्रकार आणविक कैंसर बायोमार्कर बायोमार्कर के अन्य उदाहरण ट्यूमर सप्रेसर कैंसर में खो जाते हैं उदाहरण बी. आर. सी. ए. 1, बी. आर. सी. ए. 2 आर. एन. ए. उदाहरण एम. आर. एन. ए., शरीर के तरल पदार्थ या ऊतक में पाए जाने वाले माइक्रो आर. एन. ए. प्रोटीन। उदाहरण-प्रोस्टेट-विशिष्ट एंटीजन और कैंसर एंटीजन के लिए सीए-125 एंटीबॉडी उदाहरण-मर्केल सेल पॉलीओमावायरस डीएनए उदाहरण-ट्यूमर डीएनए (सीटीडीएनए) का परिसंचरण बिना विशिष्टता के कैंसर बायोमार्कर सभी कैंसर बायोमार्कर को कैंसर के प्रकारों के लिए विशिष्ट नहीं होना चाहिए। परिसंचरण तंत्र में पाए जाने वाले कुछ बायोमार्कर का उपयोग शरीर में मौजूद कोशिकाओं की असामान्य वृद्धि को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। इन सभी प्रकार के बायोमार्कर की पहचान नैदानिक रक्त परीक्षणों के माध्यम से की जा सकती है, जो नियमित रूप से स्वास्थ्य परीक्षण कराने के मुख्य कारणों में से एक है। नियमित रूप से परीक्षण कराने से, कैंसर जैसी कई स्वास्थ्य समस्याओं का प्रारंभिक अवस्था में पता लगाया जा सकता है, जिससे कई मौतों को रोका जा सकता है। न्यूट्रोफिल-से-लिम्फोसाइट अनुपात को कई कैंसरों के लिए एक गैर-विशिष्ट निर्धारक के रूप में दिखाया गया है। यह अनुपात प्रतिरक्षा प्रणाली के दो घटकों की गतिविधि पर केंद्रित है जो सूजन प्रतिक्रिया में शामिल हैं जो घातक ट्यूमर की उपस्थिति में अधिक दिखाया गया है। इसके अतिरिक्त, बेसिक फाइब्रोब्लास्ट ग्रोथ फैक्टर (बी. एफ. जी. एफ.) एक प्रोटीन है जो कोशिकाओं के प्रसार में शामिल है। दुर्भाग्य से, यह दिखाया गया है कि ट्यूमर की उपस्थिति में यह अत्यधिक सक्रिय है जिससे यह निष्कर्ष निकला है कि यह घातक कोशिकाओं को तेजी से प्रजनन करने में मदद कर सकता है। शोध से पता चला है कि एंटी-बी. एफ. जी. एफ. एंटीबॉडी का उपयोग कई मूल के ट्यूमर के इलाज में मदद करने के लिए किया जा सकता है। इसके अलावा, इंसुलिन जैसे विकास कारक (आई. जी. एफ.-आर.) कोशिका प्रसार और विकास में शामिल है। यह संभव है कि यह एपोप्टोसिस को रोकने में शामिल हो, किसी दोष के कारण क्रमादेशित कोशिका मृत्यु। इसके कारण, आई. जी. एफ.-आर. का स्तर तब बढ़ सकता है जब स्तन, प्रोस्टेट, फेफड़े और कोलोरेक्टम जैसे कैंसर मौजूद हों। ट्यूमर मार्कर संदर्भ ऑन्कोलॉजी बायोमार्कर भी देखें।