Молекулярные генетические анализы для персонализированного лечения рака

Каждый день наши врачи помогают пациентам с метастатической стадией рака, которые опробовали все стандартные протоколы, но болезнь возвращается или прогрессирует. Молекулярные онкотесты или молекулярные генетические анализы предоставляют онкологам решения по выбору наилучшей стратегии лечения для каждого пациента. Также эти генетические анализы являются основой нового направления в медицине — персонализированной медицины.

За последние 10 лет основные успехи в понимании того, как ведут себя разные типы рака, дали израильским врачам возможность выбирать лечение на основе наличия конкретных биомаркеров и персонализировать план лечения для каждого пациента.

Тесты, которые используют наши онкологи для персонализированного лечения рака

Онкотесты для Рака Простаты 

Онкотесты для Рака Молочной Железы

Онкотесты для Рака Щитовидной Железы

Список всех онкотестов в Израиле

Некоторые онкотесты выполняются в Израиле, некоторые — в США. 

Ниже вы узнаете более подробно о молекулярных тестах:

1. 1. Каковы основные изменения в генах, которые вызывают рак.
2. 2. Какие виды молекулярных онкотестов используют израильские онкологи для персонализированного лечения рака.
3. 3. Новые виды молекулярной диагностики (NGS).

Изменения в генах, приводящие к раку

Как известно, к раковым заболеваниям приводят изменения в генах, кодирующие клеточные сигнальные молекулы, особенно протеинкиназы. Поэтому для больных раком являются эффективными препараты, нацеленные на мутантные киназы. Чувствительность таких препаратов связана с генетическим составом отдельных опухолей. Таким образом, мутационные профили опухолевой ДНК помогают определить приоритетность противораковой терапии для каждого пациента.

Профилирование опухолей помогает не только увеличить шансы на выживание, но и избежать ненужного лечения и потенциальной токсичности.

4 основных типа изменений генов

• Одиночные нуклеотидные варианты (SNV), также известные как точечные мутации, которые  приводят к изменению аминокислотной последовательности кодируемого белка (missense mutation) или преждевременному усечению белка (бессмысленной мутации).
• Небольшие дублирования последовательных нуклеотидов, вставок или делеций с участием одного или нескольких нуклеотидов, или более сложные мутации, включающие одновременные делеции и вставки одного или нескольких оснований (indelsa). Эти типы мутаций могут вызвать добавление или вычитание аминокислот в белке, или преждевременное усечение белка.
• Изменения числа экземпляров экзонов (участков ДНК) или генов. Число экземпляров копии экзонов включает в себя дублирования или удаления, охватывающие целые экзоны и влияющие на функциональные домены белка. Изменения числа копий гена включают в себя амплификации или делеции всего гена.
• Структурные варианты (SV) или большие структурные аномалии генетического материала, включая транслокации или инверсии, которые часто приводят к слиянию генов и связанных с ними белков слияния.

Часто мутации, вызывающие рак, группируются в «горячих точках», где опухоли разных пациентов поддерживают одну и ту же рецидивирующую мутацию. Некоторые SNV-сети могут возникать часто, а другие — редко. Например, мутация BRAF V600E происходит в 40% всех меланом, а мутация BRAF L597S встречается в <1% всех меланом.

Виды молекулярных анализов

Пациенты, которые заинтересованы в молекулярном тестировании опухоли, должны понимать широкий спектр доступных платформ тестирования, а также степень чувствительности и особенности каждой из них. Многие клинические лабораторные анализы используют специально разработанные тесты, в то время как некоторые частные лаборатории предлагают генно-специфические исследования мутаций.

Молекулярное профилирование опухолей обычно проводят на ДНК, экстрагированной из фиксированных формалином образцов ткани, вложенных в парафин. Перед тестированием образец ткани осматривается патологоанатом, чтобы подтвердить наличие опухоли и определить содержание опухоли в образце.

Тесты для молекулярного профилирования опухолей варьируют от простого до сложного. Простейшие тесты обнаруживают только один тип мутации у одного гена, такой как SNV. Примером является тест, который ищет только конкретную мутацию замещения от Т до А в позиции c.1799 BRAF, что приводит к аминокислотной замене глутаминовой кислоты на валин (p.V600E) в белке. Мутация V600E обычно наблюдается в меланоме.

И наоборот, самые сложные тесты могут одновременно обнаруживать все основные типы изменений генов, включая замены, дублирования, вставки, делеции, индексы, вариации числа копий генов и структурные варианты, включая инверсии и транслокации. Целая последовательность генома (WGS) также будет определять четыре основных типа изменений генов, обеспечивая всесторонний анализ 20 000 генов в геноме человека.

Клинические испытания для большинства генетических вариантов выполняются в лаборатории молекулярной генетики или молекулярной патологии, сертифицированной CLIA, с использованием таких технологий как :

• аллель-специфическая полимеразная цепная реакция (ПЦР),
• секвенирование дидезоксина Sanger,
• пиросеквенирование,
• мультиплексная лигингзависимая амплификация зонда (MLPA),
• масс-спектрометрия (МС).

Клинические испытания числа копий генов и структурных вариантов обычно выполняются в отдельной лаборатории, сертифицированной CLIA, с использованием флуоресцентной гибридизации in situ (FISH).

Более новые технологии секвенирования следующего поколения (NGS), такие как массовое параллельное секвенирование, уже меняют методы лабораторного молекулярного профилирования опухоли. Технологии NGS позволяют проводить секвенирование целых экзонов, которые исследуют все области, кодирующие белок в геноме человека, или целые геномные последовательности, которые анализируют как белок-кодирующие, так и некодирующие области в геноме человека. Примеры машин, используемых в NGS, включают Illumina MiSeq, HiSeq, Life Technologies Ion Torrent PGM, Proton.

Полный обзор молекулярных онкотестов, которые используют ведущие онкологи Израиля.