Profil molekularny nowotworu

Profil molekularny nowotworu

Profil molekularny nowotworu określa niepowtarzalne cechy genetyczne guza, czyli wskazuje specyficzne zmiany mające znaczenie dla rozwoju choroby oraz jej leczenia. Cechy te nazywane są biomarkerami nowotworowymi.

W komórkach nowotworowych oznacza się różnego typu biomarkery, odnoszące się do genów lub białek. Niektóre biomarkery informują o agresywności nowotworu i określają rokowanie dla pacjenta, inne wskazują na obecność lub brak cech mających związek z oddziaływaniem leków. Szczegółowe badanie biomarkerów, unikalnych dla każdego guza, umożliwia dobór optymalnej dla pacjenta opcji leczenia.

Aby odczytać profil molekularny guza wykorzystuje się różnorodne techniki badawcze z zakresu biologii molekularnej. Podstawowymi badaniami są analizy zmian genów związanych z procesem nowotworzenia (techniki PCR, NGS, PyroSeq, sekwencjonowanie Sangera). Badania zmian genów nie zawsze informują o działaniu szlaków molekularnych w komórkach nowotworowych, które również mają ogromne znaczenie dla rozwoju guza oraz jego leczenia. Dlatego oznaczane są także biomarkery białkowe (techniki IHC, FISH/CISH), obrazujące obecność, brak lub aktywność poszczególnych białek w guzie.

Oznaczone w trakcie profilowania molekularnego biomarkery wiąże się z ciągle aktualizowaną bazą informacji klinicznych dotyczącą ich związku z oddziaływaniem leków, co umożliwia dobranie terapii. Dzięki profilowaniu molekularnemu wskazane zostaną leki, które w danym nowotworze mogą przynieść potencjalny efekt terapeutyczny, te które nie będą skuteczne, oraz niosące duże ryzyko działania niepożądanego.

Zalety profilowania molekularnego:  

  • wskazanie leków, które mogą przynieść potencjalne korzyści kliniczne, co umożliwia ustalenie optymalnego leczenia
  • określenie terapii, które nie były wcześniej brane pod uwagę
  • wykrywanie leków z potencjalnym brakiem korzyści (co pomaga uniknąć ich niepotrzebnego podawania i nie naraża pacjentów na skutki toksyczności tych leków)
  • dopasowanie odpowiednich badań klinicznych do pacjentów

 

 

technologie_2

 

 

Technologie

Profilowanie molekularne nowotworów wykorzystuje najnowocześniejsze technologie biologii molekularnej na poziomie DNA oraz markerów białkowych.

PCR – Reakcja Łańcuchowa Polimerazy

PCR jest techniką umożliwiającą otrzymywanie dużej liczby kopii fragmentów DNA, w którym znajduje się gen lub geny poddane późniejszej analizie. Materiałem do namnażania (amplifikacji) jest DNA wyizolowany z próbki guza (biopsja, tkanka pooperacyjna) lub z krwi, zawierający interesującą sekwencję genu. Dalsze badania, np. sekwencjonowanie wskaże czy gen/geny uległy zmianie i czy w ich sekwencji są obecne błędy (mutacje). Odnalezione zmiany zostaną powiązane ze wskazaniami terapeutycznymi dla pacjenta.  

Sekwencjonowanie DNA:

Sekwencjonowanie DNA jest to technika odczytywania sekwencji (ułożenia) kolejnych nukleotydów, czyli składowych części budujących DNA. Porównanie sekwencji interesujących genów tkanki guza ze znaną sekwencją genów występującą w zdrowych, niezmienionych komórkach, umożliwia odnalezienie zmian na poziomie DNA w komórkach nowotworowych.

W profilowaniu molekularnym sekwencjonowanie DNA wykonywane jest różnymi technikami.

1. NGS – Sekwencjonowanie Nowej Generacji

NGS jest jedną z najnowocześniejszych technik biologii molekularnej. Umożliwia jednoczesne badanie zmian w kilku, a nawet setkach genów. Technika NGS wykorzystywana jest między innymi do analizy obecności mutacji w genach, badania liczby kopii (nieprawidłowej ilości) genów oraz ich fuzji (połączenia genów). Sekwencjonowanie NGS podzielone jest na kilka etapów, które obejmują przygotowanie próbek DNA (izolację i tworzenie bibliotek DNA, zawierających określone fragmenty DNA, tzw. matryce), namnażanie matryc DNA, równoległe sekwencjonowanie wielu matryc DNA oraz analizę danych.

2. Sekwencjonowanie Sangera

Jest to jeden ze sposobów sekwencjonowania DNA polegający na terminacji (zakończeniu) łańcucha DNA poprzez przyłączenie nukleotydów hamujących dalsze wydłużanie nici. Wykorzystywane jest do identyfikacji mutacji lub potwierdzania ich występowania, jeżeli zostały wykryte w genach innymi metodami.

3. PyroSeq – pirosekwencjonowanie

Pirosekwencjonowanie jest kolejną metodą sekwencjonowania DNA, bazującej na sekwencjonowaniu przez syntezę. Różni się ono od sekwencjonowania Sangera, ponieważ opiera się na wykrywaniu przyłączania nukleotydów. Metoda ta wykrywa obecność mutacji w genach, potwierdza ich obecność, a także bada modyfikacje DNA, np. metylację, która bezpośrednio wpływa na aktywność genów.

IHC – barwienie immunohistochemiczne

IHC (barwienie immunohistochemiczne) jest badaniem obrazującym występowanie biomarkerów białkowych w materiale pobranym z guza. Białka są produktami genów, dlatego w profilowaniu ważna jest również ich analiza, ponieważ zmiany w genach mogą prowadzić do powstawania nieprawidłowych białek, zaburzeń ich funkcji, lub też braku ich występowania.

Do wykrywania poszczególnych białek wykorzystywane są specjalnie znakowane przeciwciała, które wiążą się wyłącznie ze specyficznymi białkami. Jeżeli badane białka występują w komórkach nowotworowych, tworzone są kompleksy białko-przeciwciało, a obecność tych kompleksów stwierdza się podczas analizy mikroskopowej. Dzięki temu określa się tzw. immunofenotyp nowotworu, który informuje o występowaniu konkretnych białek w komórkach nowotworowych oraz pozwala na ocenę aktywności szlaków, w których biorą udział. Oznaczanie markerów białkowych ma ogromne znaczenie w doborze terapii, ze względu na znacznie większą liczbę informacji o skuteczności działania leków powiązaną z biomarkerami białkowymi, w porównaniu do liczby danych bazujących wyłącznie na sekwencjonowaniu i analizie mutacji w genach.   

FISH/CISH (Fluorescence/Chromogenic In Situ Hybrydyzation)

FISH/CISH (Fluorescencyjna/Chromogeniczna hybrydyzacja in situ) są technikami cytogenetycznymi służącymi do wykrywania w materiale genetycznym określonej sekwencji DNA przy użyciu specjalnych sond, połączonych z barwnikami (różnią się one w zależności od metody hybrydyzacji). Podczas badania mikroskopowego, na preparatach przygotowanych z tkanki nowotworowej, sondy łączą się tylko z określonymi fragmentami DNA, a dzięki barwnikom możliwe jest zlokalizowanie miejsca ich wiązania (hybrydyzacji) i analiza. FISH/CISH umożliwia wykrycie delecji (nieobecności genu), liczby kopii genu, translokacji (zmiany położenia) oraz fuzji (połączenia genów). Określenie tych zmian ma ogromne znaczenie w doborze odpowiedniej terapii przeciwnowotworowej.

 

Masz pytania?

734 640 088

dr n. med. Aneta Białkowska

dr n. med. Aneta Białkowska

Ważne: Strona wykorzystuje pliki cookies. W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies.