fréttir

Á síðasta áratug hefur erfðagreiningartækni verið mikið notuð í krabbameinsrannsóknum og klínískri starfsemi og orðið mikilvægt tæki til að leiða í ljós sameindaeinkenni krabbameins. Framfarir í sameindagreiningu og markvissri meðferð hafa stuðlað að þróun hugmynda um nákvæmni meðferðar við æxli og valdið miklum breytingum á öllu sviði æxlisgreiningar og meðferðar. Erfðaprófanir geta verið notaðar til að vara við krabbameinsáhættu, leiðbeina meðferðarákvörðunum og meta horfur og eru mikilvægt tæki til að bæta klínískar niðurstöður sjúklinga. Hér er samantekt á nýlegum greinum sem birtar voru í CA Cancer J Clin, JCO, Ann Oncol og öðrum tímaritum til að fara yfir notkun erfðaprófana við krabbameinsgreiningu og meðferð.

Líkamleg stökkbreyting og kímlínustökkbreytingar. Almennt séð er krabbamein af völdum stökkbreytinga í DNA sem geta erft frá foreldrum (kímlínustökkbreytingar) eða áunnið sig með aldri (líkamleg stökkbreytingar). Kímlínustökkbreytingar eru til staðar frá fæðingu og stökkbreytingarvaldurinn ber venjulega stökkbreytinguna í DNA hverrar frumu í líkamanum og getur erfst til afkvæma. Líkamleg stökkbreytingar eru áunnnar einstaklingum í frumum sem ekki eru kynfrumur og eru venjulega ekki áunnnar afkvæmum. Bæði kímlínustökkbreytingar og líkamsstökkbreytingar geta eyðilagt eðlilega virkni frumna og leitt til illkynja umbreytinga í frumum. Líkamleg stökkbreyting eru lykilþáttur í illkynja sjúkdómum og spámesta lífmerkið í krabbameinslækningum; Hins vegar eru um það bil 10 til 20 prósent krabbameinssjúklinga með kímlínustökkbreytingar sem auka verulega krabbameinsáhættu þeirra og sumar þessara stökkbreytinga eru einnig meðferðarlegar.
Stökkbreyting í drifkrafti og farþega. Ekki hafa öll DNA-afbrigði áhrif á frumustarfsemi; að meðaltali þarf fimm til tíu erfðafræðileg atburði, þekkt sem „drifkraftsstökkbreytingar“, til að koma af stað eðlilegri frumuhrörnun. Drifkraftsstökkbreytingar eiga sér oft stað í genum sem tengjast náið frumulífsstarfsemi, svo sem genum sem taka þátt í stjórnun frumuvaxtar, DNA-viðgerðum, stjórnun frumuhringrásar og öðrum lífsferlum, og hafa möguleika á að vera notaðar sem meðferðarmarkmið. Hins vegar er heildarfjöldi stökkbreytinga í hvaða krabbameini sem er nokkuð mikill, allt frá nokkrum þúsundum í sumum brjóstakrabbameinum til meira en 100.000 í sumum mjög breytilegum ristil- og legslímukrabbameinum. Flestar stökkbreytingar hafa enga eða takmarkaða líffræðilega þýðingu, jafnvel þótt stökkbreytingin eigi sér stað á kóðunarsvæðinu, eru slíkir ómarktækir stökkbreytingatburðir kallaðir „farþegastökkbreytingar“. Ef genaafbrigði í tiltekinni æxlisgerð spáir fyrir um svörun þess við eða viðnám gegn meðferð, er afbrigðið talið klínískt skurðtækt.
Krabbameinsgen og æxlisbælandi gen. Gen sem eru oft stökkbreytt í krabbameini má gróflega skipta í tvo flokka, krabbameinsgen og æxlisbælandi gen. Í heilbrigðum frumum gegnir próteinið sem krabbameinsgen kóða fyrir aðallega því hlutverki að stuðla að frumufjölgun og hamla frumudauða, en próteinið sem krabbameinsbælandi gen kóða fyrir ber aðallega ábyrgð á að stjórna neikvæðum frumuskiptingu til að viðhalda eðlilegri frumustarfsemi. Í illkynja umbreytingarferlinu leiðir erfðabreyting til aukinnar virkni krabbameinsgena og minnkunar eða taps á virkni krabbameinsbælandi gena.
Lítil breytileiki og byggingarleg breytileiki. Þetta eru tvær helstu gerðir stökkbreytinga í erfðamenginu. Lítil breytileiki breyta DNA með því að breyta, eyða eða bæta við litlum fjölda basa, þar á meðal basainnsetningu, eyðingu, rammaskiptingu, upphafskóðatapi, stöðvunarkóðatapi o.s.frv. Byggingarleg breytileiki er stór endurröðun erfðamengis, sem felur í sér genahluta sem eru á stærð frá nokkur þúsund bösum upp í meirihluta litningsins, þar á meðal breytingar á afritafjölda gena, eyðingu litninga, tvítekningu, umsnúningu eða tilfærslu. Þessar stökkbreytingar geta valdið minnkun eða aukningu á próteinvirkni. Auk breytinga á stigi einstakra gena eru erfðaeinkenni einnig hluti af klínískum raðgreiningarskýrslum. Erfðaeinkenni má líta á sem flókin mynstur lítilla og/eða byggingarlegra breytinga, þar á meðal æxlisstökkbreytingarálag (TMB), örgervihnattaóstöðugleika (MSI) og einsleita endurröðunargalla.

Klónísk stökkbreyting og undirklónísk stökkbreyting. Klónísk stökkbreyting eru til staðar í öllum æxlisfrumum, eru til staðar við greiningu og eru áfram til staðar eftir að meðferð er lokið. Því hafa klónísk stökkbreytingar möguleika á að vera notaðar sem meðferðarmarkmið fyrir æxli. Undirklónísk stökkbreyting er aðeins til staðar í undirhópi krabbameinsfrumna og geta verið greindar í upphafi greiningar en hverfa við síðari endurkomu eða koma aðeins fram eftir meðferð. Ósamræmi í krabbameini vísar til þess að margar undirklónískar stökkbreytingar eru til staðar í einu krabbameini. Athyglisvert er að langflestar klínískt marktækar drifkraftsstökkbreytingar í öllum algengum krabbameinstegundum eru klónískar stökkbreytingar og haldast stöðugar allan tímann sem krabbameinið versnar. Ónæmi, sem oft er miðlað af undirklónum, greinist hugsanlega ekki við greiningu en kemur fram þegar það kemur aftur eftir meðferð.

Hefðbundna aðferðin FISH eða frumulitningagreining er notuð til að greina breytingar á litningastigi. FISH er hægt að nota til að greina genasamruna, eyðingu og magnun og er talinn vera „gullstaðallinn“ til að greina slík afbrigði, með mikilli nákvæmni og næmi en takmörkuðum afköstum. Í sumum blóðsjúkdómum, sérstaklega bráðum hvítblæði, er litningagreining enn notuð til að leiðbeina greiningu og horfum, en þessi tækni er smám saman að vera skipt út fyrir markvissar sameindaprófanir eins og FISH, WGS og NGS.
Breytingar á einstökum genum er hægt að greina með PCR, bæði rauntíma PCR og stafrænni dropa-PCR. Þessar aðferðir eru mjög næmar, sérstaklega hentugar til að greina og fylgjast með litlum leifum af völdum meinsemda og geta gefið niðurstöður á tiltölulega skömmum tíma. Ókosturinn er að greiningarsviðið er takmarkað (venjulega greina þær aðeins stökkbreytingar í einu eða fáum genum) og möguleikinn á að framkvæma margar prófanir er takmarkaður.
Ónæmisvefjaefnafræði (IHC) er próteinbundið eftirlitstæki sem almennt er notað til að greina tjáningu lífmerkja eins og ERBB2 (HER2) og estrógenviðtaka. Einnig er hægt að nota IHC til að greina ákveðin stökkbreytt prótein (eins og BRAF V600E) og ákveðin genasamruna (eins og ALK-samruna). Kosturinn við IHC er að það er auðvelt að samþætta það í venjubundna vefjagreiningarferlið, þannig að það er hægt að sameina það öðrum prófum. Að auki getur IHC veitt upplýsingar um staðsetningu próteina undir frumum. Ókostirnir eru takmörkuð sveigjanleiki og miklar skipulagskröfur.
Önnur kynslóðar raðgreining (NGS) NGS notar háafköst í samsíða raðgreiningartækni til að greina breytingar á DNA og/eða RNA stigi. Þessa tækni er hægt að nota til að raðgreina bæði allt erfðamengið (WGS) og genasvæðin sem eru til umfjöllunar. WGS veitir ítarlegustu upplýsingar um stökkbreytingar í erfðamengjum, en margar hindranir eru í vegi fyrir klínískri notkun þess, þar á meðal þörfin fyrir ferskt æxlisvefssýni (WGS hentar ekki enn til að greina formalín-hreyfanleg sýni) og hár kostnaður.
Markviss NGS raðgreining felur í sér raðgreiningu á heilum exónum og genaspjaldi fyrir markgen. Þessar prófanir auðga áhugasvæði með DNA-prófum eða PCR-magnun, sem takmarkar þannig magn raðgreiningar sem þarf (allt exómið er 1 til 2 prósent af erfðamenginu, og jafnvel stór spjöld sem innihalda 500 gen eru aðeins 0,1 prósent af erfðamenginu). Þó að raðgreining á heilum exónum virki vel í formalínbundnum vefjum er kostnaðurinn enn mikill. Samsetningar markgena eru tiltölulega hagkvæmar og leyfa sveigjanleika við val á genum til að prófa. Að auki er frjálst DNA í blóðrás (cfDNA) að koma fram sem nýr valkostur fyrir erfðagreiningu krabbameinssjúklinga, þekkt sem fljótandi vefjasýni. Bæði krabbameinsfrumur og eðlilegar frumur geta losað DNA út í blóðrásina, og DNA-ið sem losnar úr krabbameinsfrumum er kallað æxlis-DNA í blóðrás (ctDNA), sem hægt er að greina til að greina hugsanlegar stökkbreytingar í æxlisfrumum.
Val á prófi fer eftir því tiltekna klíníska vandamáli sem á að taka á. Flest lífmerki sem tengjast viðurkenndum meðferðum er hægt að greina með FISH, IHC og PCR aðferðum. Þessar aðferðir eru skynsamlegar til að greina lítið magn af lífmerkjum, en þær bæta ekki skilvirkni greiningarinnar með aukinni afköstum, og ef of margir lífmerki greinast gæti ekki verið nægur vefur til greiningar. Í sumum tilteknum krabbameinum, svo sem lungnakrabbameini, þar sem erfitt er að fá vefjasýni og það eru margir lífmerki til að prófa, er notkun NGS betri kostur. Að lokum fer val á prófi eftir fjölda lífmerkja sem á að prófa fyrir hvern sjúkling og fjölda sjúklinga sem á að prófa fyrir lífmerkið. Í sumum tilfellum er notkun IHC/FISH nægjanleg, sérstaklega þegar skotmarkið hefur verið greint, svo sem greining estrógenviðtaka, prógesterónviðtaka og ERBB2 hjá brjóstakrabbameinssjúklingum. Ef ítarlegri könnun á erfðabreytingum og leit að hugsanlegum meðferðarmarkmiðum er nauðsynleg, er NGS skipulagðari og hagkvæmari. Að auki má íhuga NGS í tilvikum þar sem niðurstöður IHC/FISH eru óljósar eða ófullnægjandi.

Mismunandi leiðbeiningar veita leiðbeiningar um hvaða sjúklingar ættu að vera gjaldgengir fyrir erfðapróf. Árið 2020 gaf ESMO Precision Medicine Working Group út fyrstu ráðleggingarnar um erfðafræðilega greiningu (NGS) fyrir sjúklinga með langt gengið krabbamein, þar sem mælt var með reglubundinni NGS-greiningu fyrir langt gengið lungnakrabbamein sem ekki er flöguþekjufrumukrabbamein sem ekki er smáfrumukrabbamein, krabbamein í blöðruhálskirtli, krabbamein í ristli og endaþarmi, krabbamein í gallgangi og krabbamein í eggjastokkum. Árið 2024 uppfærði ESMO á þessum grundvelli og mælti með því að brjóstakrabbamein og sjaldgæf æxli, svo sem bandvefsæxli í meltingarvegi, sarkmein, krabbamein í skjaldkirtli og krabbamein af óþekktum uppruna, yrðu einnig meðtekin.
Árið 2022 kom fram í klínískri skoðun ASCO um erfðamengisprófanir hjá sjúklingum með meinvörpuð eða langt gengið krabbamein að ef meðferð sem tengist lífmerkjum er samþykkt hjá sjúklingum með meinvörpuð eða langt gengið fastæxli, sé erfðamengispróf mælt með fyrir þessa sjúklinga. Til dæmis ætti að framkvæma erfðamengisprófanir hjá sjúklingum með meinvörpuð sortuæxli til að skima fyrir BRAF V600E stökkbreytingum, þar sem RAF og MEK hemlar eru samþykktir fyrir þessa ábendingu. Að auki ætti einnig að framkvæma erfðamengisprófanir ef skýr merki um ónæmi eru fyrir lyfinu sem á að gefa sjúklingnum. Egfrmab, til dæmis, er árangurslaust við KRAS stökkbreytingu í ristilkrabbameini. Þegar metið er hvort sjúklingur henti genaraðgreiningu ætti að samþætta líkamlegt ástand sjúklingsins, fylgisjúkdóma og æxlisstig, þar sem röð skrefa sem þarf til erfðamengisraðgreiningar, þar á meðal samþykki sjúklings, rannsóknarstofuvinnsla og greining á niðurstöðum raðgreiningar, krefjast þess að sjúklingurinn hafi fullnægjandi líkamlega getu og lífslíkur.
Auk líkamsstökkbreytinga ætti einnig að prófa sum krabbamein fyrir gen í kímlínu. Prófanir á stökkbreytingum í kímlínu geta haft áhrif á meðferðarákvarðanir fyrir krabbamein eins og BRCA1 og BRCA2 stökkbreytingar í brjósta-, eggjastokka-, blöðruhálskirtils- og briskrabbameini. Stökkbreytingar í kímlínu geta einnig haft áhrif á framtíðar krabbameinsskimun og forvarnir hjá sjúklingum. Sjúklingar sem hugsanlega henta til að prófa fyrir stökkbreytingum í kímlínu þurfa að uppfylla ákveðin skilyrði, þar á meðal þætti eins og fjölskyldusögu um krabbamein, aldur við greiningu og tegund krabbameins. Hins vegar uppfylla margir sjúklingar (allt að 50%) sem bera sjúkdómsvaldandi stökkbreytingar í kímlínu ekki hefðbundin viðmið fyrir prófanir á stökkbreytingum í kímlínu byggðum á fjölskyldusögu. Þess vegna, til að hámarka greiningu stökkbreytingarbera, mælir National Comprehensive Cancer Network (NCCN) með því að allir eða flestir sjúklingar með brjósta-, eggjastokka-, legslímu-, bris-, ristil- eða blöðruhálskirtilskrabbamein séu prófaðir fyrir stökkbreytingum í kímlínu.
Hvað varðar tímasetningu erfðaprófana, þar sem langflestar klínískt marktækar stökkbreytingar eru klónískar og tiltölulega stöðugar yfir framgang krabbameins, er sanngjarnt að framkvæma erfðaprófanir á sjúklingum þegar langt gengið krabbamein greinist. Fyrir síðari erfðaprófanir, sérstaklega eftir sameindameðferð, er ctDNA prófun hagstæðari en æxlisvefs-DNA, þar sem blóð-DNA getur innihaldið DNA úr öllum æxlisskemmdum, sem er auðveldara til að fá upplýsingar um ólíkleika æxla.
Greining á ctDNA eftir meðferð gæti hugsanlega spáð fyrir um svörun æxlis við meðferð og greint framgang sjúkdómsins fyrr en með hefðbundnum myndgreiningaraðferðum. Hins vegar hafa ekki verið settar fram aðferðir til að nota þessi gögn til að leiðbeina ákvörðunum um meðferð og ekki er mælt með ctDNA greiningu nema í klínískum rannsóknum. Einnig er hægt að nota ctDNA til að meta litlar leifar af æxlisskemmdum eftir róttæka æxlisaðgerð. ctDNA prófun eftir aðgerð er sterk vísbending um síðari sjúkdómsframgang og getur hjálpað til við að ákvarða hvort sjúklingur muni njóta góðs af viðbótarmeðferð með krabbameinslyfjameðferð, en samt er ekki mælt með því að nota ctDNA utan klínískra rannsókna til að leiðbeina ákvörðunum um viðbótarmeðferð með krabbameinslyfjameðferð.

Gagnavinnsla Fyrsta skrefið í erfðamengisraðgreiningu er að vinna DNA úr sjúklingasýnum, útbúa erfðamengissöfn og búa til hrá raðgreiningargögn. Óunnin gögn þarfnast frekari vinnslu, þar á meðal síunar á lággæðum gögnum, samanburðar við viðmiðunarerfðamengið, greiningar á mismunandi gerðum stökkbreytinga með mismunandi greiningarreikniritum, ákvörðun áhrifa þessara stökkbreytinga á próteinþýðingu og síun á stökkbreytingum í kímlínum.
Skýringar á genastýringargenum eru hannaðar til að greina á milli stökkbreytinga hjá ökumanni og farþega. Stökkbreytingar í ökumanni leiða til taps eða aukinnar virkni æxlisbælandi gena. Lítil afbrigði sem leiða til óvirkjunar æxlisbælandi gena eru meðal annars villustökkbreytingar, rammabreytingar og stökkbreytingar á lykilsplásunarstöðum, sem og sjaldgæfari eyðing upphafskóða, eyðing stöðvuðkóða og fjölbreytt úrval af innsetningar-/eyðingarstökkbreytingum á innrónum. Að auki geta stökkbreytingar með missense og litlar innsetningar-/eyðingarstökkbreytingar á innrónum einnig leitt til taps á virkni æxlisbælandi gena þegar þær hafa áhrif á mikilvæg virknisvið. Byggingarbreytingar sem leiða til taps á virkni æxlisbælandi gena eru meðal annars að hluta eða algjör eyðing gena og aðrar erfðabreytileikar sem leiða til eyðingar á lesramma gensins. Lítil afbrigði sem leiða til aukinnar virkni krabbameinsgena eru meðal annars missense stökkbreytingar og einstaka innsetningar/eyðingar á innrónum sem miða á mikilvæg virknisvið próteina. Í sjaldgæfum tilfellum geta stökkbreytingar á próteinstyttingu eða splásunarstöðum leitt til virkjunar krabbameinsgena. Byggingarbreytingar sem leiða til virkjunar krabbameinsgena eru meðal annars genasamruni, genaeyðing og genaafritun.
Klínísk túlkun á erfðabreytileika metur klíníska þýðingu greindra stökkbreytinga, þ.e. hugsanlegt greiningar-, spá- eða meðferðargildi þeirra. Til eru nokkur vísindamiðuð matskerfi sem hægt er að nota til að leiðbeina klínískri túlkun á erfðabreytileika.
Gagnagrunnur krabbameinslæknamiðstöðvarinnar Memorial Sloan-Kettering krabbameinsmiðstöðvarinnar (OncoKB) flokkar genaafbrigði í fjögur stig byggt á spágildi þeirra fyrir lyfjanotkun: Stig 1/2, FDA-samþykktir eða klínískt staðlaðir lífmerki sem spá fyrir um svörun við tiltekinni ábendingu við samþykktu lyfi; stig 3, FDA-samþykktir eða ekki-samþykktir lífmerki sem spá fyrir um svörun við nýjum markvissum lyfjum sem hafa sýnt fram á loforð í klínískum rannsóknum og stig 4, FDA-samþykktir lífmerki sem spá fyrir um svörun við nýjum markvissum lyfjum sem hafa sýnt fram á sannfærandi líffræðilegar vísbendingar í klínískum rannsóknum. Fimmti undirhópur sem tengist meðferðarþoli var bætt við.
Leiðbeiningar bandarísku sameindasjúkdómafræðifélagsins (AMP)/bandaríska klíníska krabbameinslæknafélagsins (ASCO)/háskóla bandarískra meinafræðinga (CAP) um túlkun á líkamsbreytileika skipta líkamsbreytileika í fjóra flokka: Stig I, með sterka klíníska þýðingu; stig II, með hugsanlega klíníska þýðingu; stig III, klínísk þýðing óþekkt; stig IV, ekki vitað til að vera klínískt marktæk. Aðeins afbrigði af stigi I og II eru gildismikil við meðferðarákvarðanir.
Kvarði ESMO fyrir klíníska virkni gena (e. Molecular Target Clinical Operaability Scale, ESCAT) flokkar genaafbrigði í sex stig: Stig I, markmið sem henta til reglubundinnar notkunar; Stig II, markmið sem er enn til rannsóknar, verður líklega notað til að skima sjúklingahóp sem gæti notið góðs af marklyfinu, en frekari gögnum er þörf til að styðja það. Stig III, markvissar genaafbrigði sem hafa sýnt klínískan ávinning í öðrum krabbameinstegundum; Stig IV, aðeins markvissar genaafbrigði studdar af forklínískum gögnum; Í stigi V eru vísbendingar sem styðja klíníska þýðingu þess að miða á stökkbreytinguna, en meðferð með einu lyfi gegn markmiðinu lengir ekki lifun, eða hægt er að beita samsettri meðferðaráætlun; Stig X, skortur á klínísku gildi.