Značaj molekularne dijagnostike kod onkoloških oboljenja

0
90

Tonka Filimanović, molekularni biolog

Centar za patologiju, Klinički centar Crne Gore

Molekularno profilisanje različitih tipova tumora pacijenta je predmet interesovanja velikog broja naučnika i kliničkih ljekara širom svijeta već nekoliko godina unazad, što je dovelo do razvoja nove discipline prepoznate kao personalizovana ili precizna medicina. Molekularno profilisanje je danas dio redovne prakse u liječenju većine pacijenata sa uznapredovalom bolešču, a saznanja u ovoj oblasti su dala novi ugao gledanja na kancer i njegovo liječenje.

Epidemiološki podaci govore u prilog važnosti ove problematike. Prema podacima Svjetske zdravstvene organizacije (SZO) kancer predstavlja vodeći uzrok smrti u svijetu. U 2020. godini oko 10 miliona ljudi umrlo je od posljedica raka. Među najčešćim novodijagnostifikovanim kancerima su kancer dojke i pluća sa po preko 2 miliona novooboljelih, a prati ih karcinom prostate. Karcinom pluća ostaje vodeći uzrok smrti među oboljelima od kancera sa oko 1,8 miliona onih koji su izgubili bitku sa ovom bolešću.

Šta danas znamo o kanceru?

Zahvaljujući novim naučnim saznanjima u oblasti biologije kancera danas imamo bolje razumijevanje procesa koji se dešavaju u ćeliji, a koji dovode do nastanka i progresije kancera. Prema savremenom konceptu, uzrok nastanka kancera jesu mutacije u određenim genima ili samo jednom od gena koji regulišu život ćelije. Takve mutacije dovode do narušavanja homeostaze ćelije, te njenog nekontrolisanog rasta i diobe i proces kancerogeneze počinje. Sve ove promjene na nivou ćelije se dešavaju mnogo prije pojave simptoma i uspostavljanja dijagnoze. Ono što je svojstveno kanceru jeste velika heterogenost u pogledu morfologije, kao i u pogledu izmjena na nivou molekula. Sama ova biološka osnova procesa kancerogeneze umnogome objašnjava kompleksnost same bolesti i kompleksnost liječenja iste.

Gdje je tu uloga molekularnih testiranja?

Molekularna testiranja imaju za cilj da utvrde izmjene u genetskom materijalu, kao i na nivou ekspresije specifičnih proteina svojstvenih kancerskim ćelijama. Značaj otkrivanja ovih izmjena jeste u boljoj karakterizaciji samog tipa tumora i određivanju što adekvatnijeg i efikasnijeg terapijskog modaliteta za svakog pacijenta.

Polje molekularnog profilisanja se brzo razvija. Ranije, fokus je bio na nekoliko malih, prediktivnih, specifičnih testova, dok su danas dostupni paneli kojima se mjeri nivo promjene u bezbroj „gena ili genskih proizvoda“. Genomske promjene mogu poslužiti kao biomarkeri, bilo kao prediktivni (koji ukazuju na tip tumora i odgovor pacijenta na specifičnu terapiju) ili prognostički (opisujući urođenu agresivnost tumora, koja se usklađuje sa preživljavanjem pacijenata bez obzira na primjenjeni tretman). Identifikovan je sve veći broj biomarkera za koje se otkrivaju i primjenjuju ciljani ljekovi. Naučni napredak ide ruku pod ruku sa tehnološkim napretkom, što dovodi do poboljšanih terapijskih izbora.

Molekularno profilisanje se odnosi na procjenu molekula DNK, RNK i proteina u ćelijama kancera svakog pacijenta, pri čemu se koriste ćelije iz bioptiranog tumorskog tkiva ili tumorskih ćelija koje cirkulišu u krvi, što je noviji pristup koji je još uvijek u razvoju.

Tehnike koje se koriste za molekularno profilisanje jesu tehnike zasnovane na lančanoj reakciji polimeraze (PCR), koja se korsti da se detektuju određene ciljane sekvence DNK ili RNK molekula, kao npr. da se detektuje određena specifična mutacija, kao što je mutacija V600E BRAF (B-Raf proto-oncogene) gena kod metastatskog kolorektalnog karcinoma ili melanoma.

In situ hibridizacija jeste tehnika kojom se detektuje lokalizacija određene specifične sekvence DNK ili RNK molekula na tkivnom presjeku (in situ) ili u cirkulišućim tumorskim ćelijama. Njom se detektuju hromozomski rearanžmani po tipu delecije, amplifikacije, translokacije ili fuzije određenih fragmenata DNK. Primjer jeste detekcija amplifikacije HER2/neu (humani receptor za epidermalni faktor rasta) gena, koja je značajna za izbor terapije kod karcinoma dojke.

Sangerovo sekvenciranje ispituje fragmente DNK u cilju detekcije izmjene na nivou jednog nukleotida u okviru nekog određenog gena. Ovu tehniku sekvenciranja danas sve više zamjenjuje tehnika sekvenciranja nove generacije (next generation sequencing– NGS) kojom je moguća brža, opsežnija i senzitivnija detekcija mutacija u različitim genima ili cjelokupnom genomu.

Tehnika imunohistohemijskog bojenja zasniva se na principu vezivanja specifičnog antitijela za protein na tkivnom presjeku i pomoću nje dobijaju se informacije o nivou eksprimiranosti proteina od interesa u datom tkivu. Ovom metodom se određuje status hormonskih receptora – estrogenskog i progesteronskog receptora kod karcinoma dojke ili PDL1 proteina kod nesitnoćelijskog karcinoma pluća.

Personalizovan pristup u odabiru antikancerske terapije bazirane na prisustvu određene mutacije je postao sastavni dio u liječenju malignih oboljenja. Molekularna testiranja su neizostavna kada se radi o primjeni EGFR, BRAF, ALK, ROS1, PARP inhibitora. Da bi znali da li je oboljeli kandidat za takvu vrstu terapije, mora se utvrditi mutacioni status određenih gena u tumorskom tkivu. Npr. kod metastatskog melanoma neohodno je utvrditi da li postoji mutacija u BRAF genu, kod karcinoma dojke npr. riječ je o izmjenama u smislu povećanja broja kopija gena HER2, a od nedavno i mutacija u genu PIK3CA (katalitička subjedinica alfa fosfatidilinozitol-4,5-bisfosfat 3 kinaze). Kako se proširuju saznanja vezano za biologiju kancerske ćelije, što ide ruku pod ruku sa otrkivanjem novih biomarker molekula i potencijalnih novih target molekula za razvoj novih bioloških ljekova, tako se javlja potreba za uvođenjem novih dijagnostičkih testova.

Savremeni pristup tumorskom profilisanju procjenjuje DNK, RNK i proteine kako bi se napravila detaljna molekularna mapa, koja bi služila kao pomoć i vodič za precizniji i personalizovani pristup odabiru terapije za svakog oboljelog.

Ako dvije osobe imaju istu vrstu karcinoma (npr. kancer dojke), mutacije u DNK kancerskih ćelija mogu biti različite i samim tim, ove osobe će možda biti liječene na različit način. S druge strane, osoba koja boluje od neke sasvim druge vrste karcinoma, npr. karcinom pluća, može imati istu mutaciju kao osoba oboljela od karcinoma dojke. Tada će možda dvije osobe imati korist od istog lijeka. S vremenom i progresijom bolesti dolazi do metastaza i pojave novih mutacija u kancerskim ćelijama. Kao odgovor na primijenjenu terapiju mogu se javiti i nove mutacije. S toga molekularno testiranje je poželjno i za praćenje terapijskog odgovora na primijenjenu ciljanu terapiju.

U skorije vrijeme, počeo je razvoj testova i novih alata u dijagnostici kancera sa nepoznatim primarnim mjestom tumora.

Put do rezultata jednog molekularnog testiranja

Kada doktor posumnja da pacijent ima maligni tumor, mora se uzeti dio tumorskog tkiva (biopsija) da se ispita. Kao dio tog ispitivanja, ljekar specijalista – patolog, gleda ćelije tumora pod mikroskopom i utvrđuje da li je riječ o kanceru i kojem tipu kancera, npr. kod karcinoma pluća sitnoćelijski ili nesitnoćelijski karcinom pluća (NSCLC). Ukoliko se postavi dijagnoza NSCLC, detaljnija testiranja tumorskih ćelija se mogu uraditi, ako ljekar to zatraži. U tom slučaju, pacijent potpisuje informativni pristanak kojim odobrava da se njegov biološki materijal testira u dijagnostičke svrhe. Dobijeni rezultati se šalju onkologu koji na osnovu njih određuje terapiju. Kada se posebne karakteristike tumora nađu prilikom molekularnog testiranja, može se pacijentu ponuditi dodatna opcija liječenja – ciljana terapija. Važno je da pacijent zna da ima tumor sa jednom od ovih karakteristika, tako da ljekar može donijeti odluku o liječenju.

Uzorak za molekularna testiranja jeste parafinski tkivni blok. Biološki uzorci mogu biti vrlo korisni u početnim fazama bolesti. Međutim, važno je da pacijenti budu svjesni činjenice da mogu biti isto tako korisni i kada se tumor ponovno pojavi (relaps) i da će se u slučaju relapsa uzorak možda morati ponovno uzeti.

Tumori skoro uvijek ostavljaju svoje tragove u vidu pojedinačnih ćelija ili njihovih klastera, u vidu molekula DNK, RNK ili proteina u različitim tjelesnim tečnostima i ovo saznanje omogućilo je da se krene u razvijanje novih pristupa u dijagnostici, a to su tzv. „liquid biopsy“ ili tečne biopsije, kao neinvazivnog pristupa u praćenju kancerskih bolesti, analize odgovora na terapiju i u ranom otkrivanju kancera. Primjena tečnih biopsija u dijagnostičke svrhe je već otpočela i radi se na njenom poboljšavanju i široj primjeni.

Molekularna testiranja za onkološke pacijente u Crnoj Gori

U Centru za patologiju Kliničkog centra Crne Gore trenutno se rade tehnike imunohistohemijskog bojenja na širokoj paleti tumorskih markera, in situ hibridizacija za utvrđivanje statusa HER2 gena značajnog za karcinom dojke. U planu je uvođenje novih dijagnostičkih testova metodom PCR-a za utvrđivanje podobnosti za neku od ciljanih bioloških terapija koje su već dostupne u našoj zemlji.