Badania genetyczne

Nowa perspektywa walki z nowotworem – diagnostyka całogenomowa

Nowotwory – zaraz po chorobach układu krążenia – są drugą najczęstszą przyczyną zgonów na świecie. Według danych WHO, ryzyko ich rozwoju nadal niepokojąco szybko rośnie i stanowi ogromne obciążenie fizyczne, emocjonalne i finansowe dla pacjentów, ich rodzin oraz krajowych systemów opieki zdrowotnej. Tylko w samej Europie co roku diagnozę choroby nowotworowej słyszy około 2,6 mln osób, a kolejne 1,2 mln osób umiera z jej powodu.

Powołując się na te alarmujące statystyki, naukowcy od lat podnoszą potrzebę unormowania i upowszechnienia pojęcia personalizacji leczenia w onkologii. Wskazują, że poszukiwanie odpowiedzi na pytania: co powoduje powstanie nowotworu, a także co i dlaczego powoduje jego rozwój, już na etapie profilaktyki i diagnostyki może nie tylko pomóc zmniejszyć liczbę zachorowań, ale także poprawić skuteczność leczenia nowotworów.

Należy pamiętać, że każdy nowotwór, niezależnie od umiejscowienia, jest chorobą o podłożu genetycznym. Właśnie dlatego wskazaniem odpowiedzi na kluczowe pytania dotyczące przyczyn powstania i rozwoju nowotworu, zajmuje się genetyka i związane z nią badania genetyczne.

Materiał genetyczny kryje w sobie wiele podpowiedzi

Twój genom, czyli kompletna informacja genetyczna, jest jednocześnie unikalnym i szczegółowym planem Twojego organizmu. 

W trakcie całego życia w każdej komórce naszego ciała pojawiają się liczne, drobne zmiany w materiale genetycznym (DNA), tzw. mutacje. Każda komórka posiada wydajne systemy naprawy DNA naprawiające niemal wszystkie mutacje, które pojawiły się w DNA. Mutacje, które unikną korekty, mogą w znaczący sposób wpłynąć na mechanizmy komórkowe i zaburzyć poprawne funkcjonowanie komórki. Uszkodzenia DNA mogą doprowadzić do niekontrolowanych podziałów komórki, w efekcie czego dochodzi do zapoczątkowania procesu nowotworowego. 

Dlatego, by dotrzeć do przyczyn rozwoju nowotworu, należy odszukać i prześledzić zmiany, do jakich doszło w DNA guza. Obecny rozwój technologii umożliwia nam poznanie pełnej informacji zawartej w genomie osoby chorej: zarówno zmian genetycznych odziedziczonych od rodziców jak i tych, które pojawiły się w trakcie życia.

Leczenie choroby nowotworowej wiąże się z wieloma trudnościami takimi jak np. wystąpienie oporności na dany rodzaj leczenia. U niektórych pacjentów mimo pozornego, pełnego wyleczenia, nowotwór daje o sobie ponownie znać po kilku, a nawet kilkunastu latach, w postaci wznowy. 

Okazuje się, że dzięki nowoczesnym metodom diagnostycznym, już na samym początku ścieżki terapeutycznej jesteśmy w stanie zidentyfikować problemy, które mogą dotknąć pacjenta w przyszłości. Potrafimy przeanalizować DNA w sposób, który pozwala wskazać terapie mające największą szansę powodzenia, wytypować leki, które nie zadziałają, a także – w przypadku nawrotów – ponownie przeanalizować dostępne rozwiązania i pomóc w wyborze optymalnej terapii. 

Diagnostyka całogenomowa i jej znaczenie

Obecnie najbardziej zaawansowaną metodą wykrywania zmian, jakie zaszły w genomie, jest diagnostyka całogenomowa, bazująca na technologii WGS (ang. Whole Genome Sequencing), czyli sekwencjonowaniu całego genomu.

Diagnostyka całogenomowa daje możliwość odczytania aż 99.9% informacji genetycznej. W ten sposób uzyskujemy dostęp do informacji na temat niemal wszystkich procesów i mechanizmów zakodowanych w materiale genetycznym komórki. Wykorzystanie diagnostyki całogenomowej może dać szansę na wprowadzenie rozwiązań medycyny spersonalizowanej.  

Jak przebiega proces diagnostyki całogenomowej?

Aby przeprowadzić diagnostykę całogenomową, należy rozpocząć od pobrania materiału do badania. W tym przypadku pobierane są dwa rodzaje próbek: 

  • próbka krwi obwodowej pacjenta,
  • fragment guza nowotworowego pobierany podczas zabiegu operacyjnego lub biopsji.

Obie próbki trafiają do laboratorium, gdzie izolowany jest z nich materiał genetyczny – DNA. Wyizolowane DNA poddawane jest sekwencjonowaniu, czyli procesowi umożliwiającemu odczytanie kolejności nukleotydów budujących materiał genetyczny (A – adeniny, G – guaniny, C- cytozyny, T – tyminy). 

Sekwencja DNA pochodząca z komórek krwi pacjenta porównywana jest ze zmienionym i uszkodzonym DNA, otrzymanym z komórek guza nowotworowego. Porównanie genomu z krwi z genomem guza nowotworowego pozwala na dokładne wskazanie zmian, czyli mutacji, które mogły mieć wpływ na rozwój choroby nowotworowej

Diagnostyka całogenomowa a terapia spersonalizowana

Diagnostyka całogenomowa pozwala wytypować zmiany w materiale genetycznym, które miały wpływ na rozwój choroby nowotworowej. Część z nich może być następnie wykorzystana jako cel w terapii personalizowanej, zwanej również terapią celowaną. 

Terapia celowana wykorzystuje zaawansowane leki skierowane przeciwko komórkom z konkretnymi zmianami genetycznymi np. mutacjami wpływającymi na zwiększoną ilość receptorów HER2 na powierzchni błony komórkowej. Dzięki temu lek trafia bezpośrednio w komórki zmienione nowotworowo. Należy pamiętać, że podczas standardowej chemioterapii oprócz komórek guza zniszczeniu ulegają wszystkie inne szybko dzielące się komórki, również te prawidłowe. Terapia celowana z kolei niszczy głównie komórki nowotworu, oszczędzając zdrowe komórki pacjenta. W ten sposób pacjent otrzymuje leczenie bardziej precyzyjne i mniej toksyczne od standardowo stosowanych chemioterapeutyków.  

Zdarzają się sytuacje, w których pacjent nie odpowiada na standardowe metody leczenia. Wyniki uzyskane z diagnostyki całogenomowej, pozwalają specjalistom wytypować badania kliniczne, do których pacjent może aplikować. Badania kliniczne, są często jedyną szansą na dostęp do leków jeszcze nie w pełni zarejestrowanych do terapii danego nowotworu lub już zarejestrowanych, ale standardowo wykorzystywanych w leczeniu innego typu raka.1

Dlaczego świadomość na temat dostępnych metod diagnostycznych jest tak ważna?

Nauka rozwija się w zaskakującym tempie. Często nawet samym lekarzom trudno jest dotrzymać jej tempa i posiadać wiedzę na temat wszystkich istotnych badań klinicznych prowadzonych w leczeniu danego schorzenia. 

Wiele historii opowiedzianych przez samych pacjentów (dostępnych również na blogu) pokazuje, jak budowanie świadomości na temat dostępnych możliwości diagnostycznych oraz wiedzy w temacie roli genetyki w chorobach nowotworowych, przełożyło się na ich leczenie. 

Twoja świadomość na temat nowotworu, jego przyczyn i możliwości leczenia, ma naprawdę ogromne znaczenie. Każdy pacjent powinien wiedzieć, że znajomość genetycznej przyczyny rozwoju choroby nowotworowej to szansa na precyzyjną diagnostykę, dobranie najlepszej terapii celowanej i skuteczne leczenie. 

Wykorzystanie tkanki – to Twoja szansa na skuteczną diagnostykę

Aby uzyskać wiarygodne i rzetelne wyniki diagnostyki całogenomowej, niezwykle istotna jest jakość materiału pobranego do badania. Do badania powinien zostać wykorzystany fragment guza nowotworowego dobrej jakości, z odpowiednio zachowanym materiałem genetycznym. Należy pamiętać, że materiał pobierany do dalszej diagnostyki całogenomowej podlega innej obróbce niż ten pobierany do standardowo wykonywanego badania genetycznego lub patomorfologicznego. Fragment tkanki zmienionej nowotworowo pobierany w trakcie operacji lub biopsji, umieszczany jest w specjalnie przygotowanym buforze, a następnie przechowywany w odpowiednich, ściśle określonych i kontrolowanych warunkach co gwarantuje, że DNA nie ulegnie degradacji. 

Jak przechowywać próbkę nowotworu?

Odpowiednie przygotowanie próbki nowotworu mogą zagwarantować miejsca takie jak Polskie Centrum BioBankowania (PCBB). Jest to biobank onkologiczny, który daje pacjentom możliwość bankowania próbek nowotworów i wykorzystania ich do dalszej diagnostyki całogenomowej. 

Przechowywanie tkanki w biobanku nie oznacza konieczności natychmiastowego wykorzystania próbki. Warto zostawić sobie alternatywną drogę na przyszłość. Zachowany materiał może być wykorzystany dopiero wtedy, gdy wystąpi potrzeba wyszukania innych, dodatkowych metod leczenia, np. gdy pierwsza lub każda dalsza linia terapii nie zadziała. W niektórych przypadkach, materiał do bankowania może być pobrany z przerzutów, o ile takie się pojawią. Pozwala to odkryć przyczyny oporności na dotychczasowe leczenie i dopasować nowy, potencjalnie skuteczny lek. 

Nauka rozwija się bardzo szybko i nieustannie są wprowadzane na rynek nowe leki. Nawet jeśli dziś nie ma na rynku leku lub odpowiedniej terapii dla Ciebie, to wcale nie oznacza, że nie pojawi się ona za kilka miesięcy lub lat. 

Przed podjęciem decyzji o bankowaniu tkanki niezwykle ważna jest konsultacja z lekarzem prowadzącym terapię. Przed pobraniem próbki pacjent podpisuje odpowiednie zgody, a personel medyczny podczas zabiegu pobiera materiał do bankowania, zabezpiecza go w wymagany sposób i przekazuje do PCBB. 

Diagnostyka całogenomowa jako nowy standard w onkologii

Diagnostyka całogenomowa nie jest jeszcze standardową metodą diagnostyczną. O możliwości wykonania diagnostyki całogenomowej pacjenci zazwyczaj dowiadują się od lekarza, jednak sami również mogą poinformować go o swoim zainteresowaniu skorzystania z tego badania. Każdy wynik uzyskany z diagnostyki całogenomowej musi być przeanalizowany przez lekarza prowadzącego, ponieważ wyniki samych badań genetycznych bez danych klinicznych pacjenta, nie stanowią podstawy do podjęcia decyzji związanych z terapią.

Choć korzyści ze stosowania diagnostyki całogenomowej są niezaprzeczalne, to jej główną wadą nadal pozostaje cena. Obecnie z diagnostyki całogenomowej korzystają głównie wysoko wyspecjalizowane jednostki. Ze względu na złożoność procesu, sprzęt, materiały czy czas analiz, taka diagnostyka jest wciąż kosztownym przedsięwzięciem. 

Na szczęście z roku na rok wykorzystywana technologia sekwencjonowania całogenomowego staje się coraz bardziej popularna, a dzięki temu jej koszty maleją. Kolejne kluczowe ośrodki na świecie zajmujące się diagnostyką i leczeniem nowotworów, wdrażają ten rodzaj badania. Istnieje szansa, że w niedalekiej przyszłości diagnostyka całogenomowa stanie się standardowo wykorzystywaną procedurą.  


Bibliografia:

  1. https://ec.europa.eu/health/non_communicable_diseases/cancer_pl, dzień dostępu 05.06.2021 r.
  2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29844223/
  3. https://link.springer.com/article/10.1007/s40142-019-00169-4
  4. https://www.zwrotnikraka.pl/analiza-calego-genomu/
  5. https://bmccancer.biomedcentral.com/track/pdf/10.1186/s12885-021-08214-8.pdf
  6. https://www.pnas.org/content/117/6/3053
  7. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fgene.2019.00049/full
  8. https://www.labcompare.com/10-Featured-Articles/568263-It-s-Time-to-Embrace-Whole-Genome-Sequencing/

Redakcja

Recent Posts

Rak wątrobowokomórkowy nie poczeka na zmiany

Eksperci alarmują, że rak wątrobowokomórkowy nadal pozostaje białą plamą na mapie polskiej onkologii. Co gorsze,…

2 miesiące ago

Potrójnie ujemny rak to nie wyrok. Jak profilaktyka uratowała mi życie

Onkolodzy od lat apelują, że wczesne rozpoznanie choroby nowotworowej jest kluczowym czynnikiem wpływającym na skuteczność…

2 miesiące ago

W moich żyłach płynie oranżada

Czy chemioterapię można nazwać oranżadą? Czy o chorobie nowotworowej, jaką jest chłoniak można powiedzieć, że była/jest…

2 miesiące ago

Życie z dializą po przeszczepie nerki

Najpierw diagnoza choroby autoimmunologicznej, potem problemy z nerkami, w konsekwencji dializy; przeszczep, znowu dializy i…

3 miesiące ago

Nowotwór – choroba genetyczna

Często mówiąc o chorobach genetycznych, zapominamy o jednej z najgroźniejszych jednostek chorobowych naszych czasów -…

3 miesiące ago

Rak jajnika sprawił, że już wiem, dlaczego warto być świadomą pacjentką

Współczesna diagnostyka genetyczna nowotworów pozwala nam wykryć mechanizmy życia komórki i jej podziału, na które…

4 miesiące ago