Komórki wchodzące w fazę obumierania uwalniają zawarte w nich DNA, stąd charakterystyczne mutacje dla danego schorzenia, występujące w materiale genetycznym, można wykryć poprzez wprowadzenia specyficznie wiążących sond, np. w łańcuchowej reakcji polimerazy oraz różnych jej odmianach – od zwykłego RT-PCR, do wysokoprzepustowych metod NGS. Materiał diagnostyczny do wyznaczania zawartości ctDNA, którym jest biopsja płynna (najczęściej krew), ma sporo zalet w porównaniu do specjalistycznych wysokoinwazyjnych metod. Do wyzwań związanych z ich zastosowaniem należą niskie stężenie oraz stabilność ctDNA. Proponowanymi rozwiązaniami są dodanie stabilizatorów do probówek z antykoagulantem oraz użycie sprzętu o wysokiej czułości.

Testy oparte o analizę ctDNA zostały wprowadzone do diagnostyki chorób oraz potwierdzania predyspozycji genetycznych przez FDA w 2016 r. Pierwszym z nich był test Epi ProColon, należący do badań przesiewowych, dedykowany osobom powyżej 50. roku życia, określający ryzyko występowania raka jelita grubego. Stwierdzono korelację poziomu metylacji genu SEPT9 DNA z rozwojem tego rodzaju nowotworu. Dlatego analiza jest oparta na wykonaniu RT-PCR z wyizolowanego DNA próbki osocza krwi pacjenta w celu sprawdzenia obecności metylacji. Nie jest to zamiennik kolonoskopii, ale może być alternatywą dla osób z przeciwwskazaniami do wykonania tego badania. W pierwszej edycji zatwierdzono również Cobas EGFR mutation test V2. Badanie w kierunku diagnostyki niedrobnokomórkowego raka płuc obejmuje analizę 42 mutacji w egzonach 18-21. genu EGFR (z ang. epidermal growth factor receptor) oraz mutacji T790M, która powoduje oporność na leczenie. W 2019 r. zatwierdzono test Terascreen PIK3CA RCQ PCR przeznaczony do wykrycia 11 mutacji w podjednostce katalitycznej 3-kinazy fosfatydyloinozytolu genu alfa (PIK3CA) u pacjentek z rakiem piersi. Dodatni wynik może pomóc przyspieszyć kwalifikację chorych do leczenia alpelisibem, który jest inhibitorem PIK3CA. Rok później FDA dopuściła stosowanie diagnostyczne dwóch testów – Guardant360 CDx oraz FoundationOne Liquid CDx (F1 Liquid CDx). Obie analizy oferują panele do sprawdzenia mutacji charakterystycznych dla poszczególnych rodzajów nowotworów, a także 74-311 onkogenów. W ten sposób można wykonać ocenę ryzyka występowania niedrobnokomórkowego raka płuc, raka jajnika i piersi, raka prostaty oraz raka jelita grubego. Jak w poprzednich przypadkach, na podstawie wykrytych zmian genetycznych można sprawnie dopasować skuteczną terapię celowaną dla danego pacjenta.

Innym kierunkiem rozwoju identyfikacji ctDNA jest wyznaczanie obecności minimalnej choroby resztkowej (MRD, z ang. minimal residual disease). Jednym z największych wyzwań tego typu analizy jest zapewnienie wysokiej czułości wykrywalności mutacji. W tym roku naukowcy z Dana Farber/Harvard Cancer Center opracowali technikę MAESTRO-Pool stosowaną do wykrywania MRD z płynnych biopsji. Jest ona modyfikacją metody MAESTRO (Minor Allele Enriched Sequencing Through Recognition Oligonucleotides) używanej do sekwencjonowania ze wzbogacaniem mutacji rzadkich. Uzyskano obiecujące wyniki o 98-100% specyficzności wykrycia mutacji na poziomie ≥10 ppm i <10 ppm ctDNA. 

Rozwój nowych wysokoprzepustowych technologii o wysokiej czułości jest ważnym elementem współczesnej diagnostyki. Precyzyjna, dostępna, niskoinwazyjna analiza oraz szybka kwalifikacja do właściwej terapii są kluczowe w walce o zdrowie. Jest to jeden z istotnych kierunków postępu medycyny.