Компания Roche является крупным мировым биофармацевтическим концерном, и у нее есть подразделения и продукты в области молекулярной диагностики и генетики, включая технологии секвенирования генома. Roche приложила усилия к развитию современных методов секвенирования и предоставляет решения для молекулярной диагностики, включая использование технологии секвенирования нового поколения (NGS). С 2018 года эта компания запустила процесс отправки образцов тканей онкологических пациентов из России в лабораторию в Германии для исследования с использованием современной технологии NGS.
Метод NGS (Next Generation Sequencing) позволяет выявлять мутации в раковых клетках с высокой точностью. Полученные данные могут оказать существенное влияние на выбор методов лечения чтобы получить от него максимальную эффективность. Данная статья посвящена процессу выявления мутаций в раковых клетках при использовании метода NGS, а также рассматривает, как полученные результаты могут повлиять на результативность проводимого лечения. Освещены также вопросы о том, кому рекомендуется проведение данного исследования.
Интеллектуальная собственность https://www.euroonco.ru
Что такое секвенирование
Секвенирование — это процесс определения порядка нуклеотидов (базовых пар) в цепочке ДНК или РНК. Это важная технология в молекулярной биологии и генетике, позволяющая расшифровывать геномные последовательности организмов.
Существует несколько методов секвенирования, но общий принцип заключается в определении последовательности азотистых оснований (аденин, тимин, цитозин и гуанин в ДНК, или аденин, урацил, цитозин и гуанин в РНК), составляющих генетический код организма.
Одним из наиболее распространенных методов секвенирования является метод нового поколения (Next-Generation Sequencing, NGS), который позволяет проводить секвенирование геномов быстро и эффективно. NGS был ключевым фактором в развитии молекулярной биологии, генетики и персонализированной медицины.
Уникальность каждого рака
Совсем недавно классификация злокачественных опухолей производилась только на основании гистологии — врачей интересовала информации о ткани, из которой произрастает новообразование, и внешние особенности клеток.
Развитие молекулярной генетики позволило более углубленно взглянуть на процессы онкогенеза. Было выявлено множество мутаций, ведущих к раку, обнаружены "неправильные" молекулы, поддерживающие бесконтрольное развитие опухоли. Эти сведения помогли в разработке лекарств для более эффективного лечения злокачественного процесса. Например, таргетные и иммунотерапевтические препараты оказывают воздействие на эти молекулы, замедляя или блокируя прогрессирование заболевания.
Однако сложность заключается в том, что каждая злокачественная опухоль обладает уникальным молекулярно-генетическим профилем. Спектр мутаций сильно различается у разных пациентов с одним и тем же гистологическим типом рака, поэтому не существует стандартного метода лечения для всех. Для успешного лечения врачам нужно знать молекулярно-генетический профиль конкретной опухоли конкретного пациента, чтобы подобрать препараты, точно бьющие по мишеням. Для такого индивидуального подхода врачи часто прибегают к молекулярно-генетическим анализам.
Молекулярно-генетические исследования — это высокотехнологичные процедуры, требующие наличия дорогостоящего оборудования и высококвалифицированного персонала. Не каждая клиника и даже не каждая страна может себе позволить наличие лабораторий с такими исследованиями. Поэтому встал вопрос о централизации — пробы и материал собираются в разных клиниках и доставляются в ту самую лабораторию, где подвергаются всестороннему исследованию. С 2018 года такая опция стала доступна и для жителей России — компания Roche внедрила системы доставки материалов из клиник РФ в Германию. Процесс транспортировки биоматериала осуществляется в соответствии с требованиями Росздравнадзора.
Технология нового поколения
Технология секвенирования нового поколения (NGS) позволяет изучить геном конкретного человека за один день. Для сравнения, методам первого поколения для такого исследования требовалось несколько лет! Такие скорости получения информации позволяют вывести молекулярную генетику на новый уровень, что открывает широкие перспективы для персонифицированной медицины.
С помощью NGS проводится детальное изучение всех известных мутаций четырех видов:
- Замены оснований. Ген представляет собой последовательность нуклеиновых кислот (оснований), с помощью которой кодируется последовательность аминокислот в молекуле белка. Если последовательность нуклеиновых кислот будет изменена, соответственно, произойдет замена аминокислот в структуре белка. В некоторых случаях это никак не отразится на нем, а в других может привести к различным нарушениям.
- Делеции — потеря определенного участка хромосомы и инсерции — вставка "лишнего" фрагмента ДНК в ген.
- Увеличение или уменьшение копий конкретного гена с последующим влиянием на его активность.
- Фьюжн — слияние генов, с формированием гибридного гена из двух отдельных.
Технология NGS также выявляет микросателлитную нестабильность и мутационную нагрузку, определяя количество мутаций на определенный объем генома опухолевых клеток.
Лаборатория выдает врачам результаты анализов, которые позволяют провести оценку генома опухоли и на ее основании сделать следующие выводы:
- Определить наличие мутаций, которые могут влиять на результаты лечения и прогноз для пациентов. Исходя из этого, определяется стратегия ведения пациента.
- На основании полученных данных пациенту могут предложить участие в клинических испытаниях.
Услуги FMI
В настоящее время FMI предоставляет три вида генетических анализов:
- FoundationOne Cdx. Применяется для опухолей мягких тканей. Для исследования требуется биопсийный материал. Исследование занимает около 2-х недель, во время него определяется панель генов, рекомендованная для солидных опухолей. Также может проводиться определение микросателлитной нестабильности и мутационной нагрузки, что помогает определить стратегию иммунотерапии. Данный тест получил одобрение американского Управления по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) и по мере получения новой информации об онкогенах происходит и пополнение панели.
- FoundationOne Heme. Предназначен для сарком (злокачественные опухоли соединительной ткани) и онкогематологических заболеваний (лимфом, лейкозов и др.).
- FoundationOne Liquid. Этот анализ осуществляется на основе ДНК опухолевых клеток, которая свободно циркулирует в крови. Это инновационная технология, известная как жидкостная биопсия. Для проведения данного анализа требуется две пробирки с кровью объемом по 8,5 мл каждая.
Показания для исследования
Тест FoundationOne CDx обычно рекомендуется на распространенных стадиях рака, когда требуется подбор эффективных таргетных препаратов и иммунотерапии. Обычно его используют для следующих видов новообразования:
- Немелкоклеточный рак легкого. Выявление мутаций EGFR, ALK, BRAF.
- Меланома. Обнаружение мутаций BRAF.
- Рак молочной железы. Определение мутации HER2.
- Колоректальный рак. Выявление мутации KRAS.
- Рак яичников. Обнаружение мутаций BRCA1, BRCA2.
Наличие таких мутаций является показанием для назначения таргетной терапии. Но интерес врача не ограничивается только ею. В конечном итоге необходимость проведения данного анализа определяется индивидуально для каждого пациента.
Какую информацию дает анализ
Отчет о молекулярно-генетическом анализе FNI состоит из трех ключевых разделов. В первой части представлены все выявленные мутации в опухоли пациента, а также рекомендации по использованию таргетных препаратов, включая:
- Таргетную терапию, одобренную для данного типа опухолей с выявленными мутациями.
- Таргетную терапию, которая одобрена для лечения других типов рака с аналогичным мутационным профилем.
- Перечень клинических испытаний, которые могут быть значимыми для данного пациента.
Вторая часть отчета содержит обширный обзор литературы, включающий детальные данные о значимости мутаций:
- Как часто они встречаются при данном типе опухолей.
- Как они влияют на прогноз заболевания и агрессивность опухоли.
- Какие виды лечения, в том числе таргетная терапия, рекомендована при лечении конкретно этого новообразования. Данная информация регулярно обновляется по мере поступления новых данных.
Третья часть отчета содержит список клинических исследований, которые проводятся для данной патологии в настоящий момент и которые могут быть интересными для данного пациента в плане участия в них.
Анализы FNI демонстрировали свою эффективность на примере образцов от 50 пациентов с раком молочной железы, колоректального рака, пищевода, желудка и яичников. В результате проведенного тестирования некоторые пациенты, у которых предыдущие методы диагностики не предоставили возможности выбрать подходящие таргетные препараты, положительно реагировали на терапию, разработанную в соответствии с рекомендациями лаборатории.
Список литературы:
- Григорук О.Г., Пупкова Е.Э., Базулина Л.М., Лазарев А.Ф. "Молекулярно-генетические исследования при диагностике рака лёгкого и рака яичников с использованием цитологического материала" Российский онкологический журнал, т. 22, № 4, 2017, стр. 214-218.
- Торопова Н.Е., Закамова Е.В., Тетерина Ю.Ю., Козлов С.В., Тимофеева Н.В., Морошкина Г.П., Нетелева С.Г., Липатова Е.Н., Трухова Л.В., Фролова Е.В. "Молекулярно-генетические исследования в практике онкологической клиники" Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т. 17, № 2-3, 2019, стр. 690-696.
- Лукьянов С.А., Сергийко С.В., Титов С.Е., Веряскина Ю.А. "Перспективы использования молекулярно-генетических панелей в дооперационной дифференциальной диагностике узловых образований щитовидной железы" Новости хирургии, т. 28, № 3, 2020, стр. 284-289.
- Белковец А.В., Решетников О.В., Курилович С.А., Максимов В.Н. "Рак желудка: современные молекулярно-генетические данные (обзор литературы)" Сибирский онкологический журнал, № 2, 2018, стр. 56-64.
- Шилова А.Н., Шкода О.С., Ломиворотов В.В., Шилова Ю.Н. "Ассоциация полиморфных вариантов генов метаболизма фолиевой кислоты с риском развития рака лёгкого,рака предстательной железы, рака молочной железы и рака матки" Российский онкологический журнал, т. 22, № 4, 2017, стр. 203-208.
- Игнатченко О.Ю., Озолиня Л.А., Финковская А.В., Патрушев Л.И., Коваленко Т.Ф., Жорданиа К.И. "Перспективы ранней диагностики рака эндометрия и яичников" Вестник Российского государственного медицинского университета, № 4, 2019, стр. 94-97.
