warta

Ing dekade kepungkur, teknologi urutan gen wis akeh digunakake ing riset kanker lan praktik klinis, dadi alat sing penting kanggo mbukak karakteristik molekul kanker. Kemajuan ing diagnosis molekuler lan terapi sing ditargetake wis ningkatake pangembangan konsep terapi presisi tumor lan nggawa owah-owahan gedhe ing kabeh bidang diagnosis lan perawatan tumor. Tes genetik bisa digunakake kanggo ngelingake risiko kanker, nuntun keputusan perawatan lan ngevaluasi prognosis, lan minangka alat penting kanggo ningkatake asil klinis pasien. Ing kene, kita ngringkes artikel anyar sing diterbitake ing CA Cancer J Clin, JCO, Ann Oncol lan jurnal liyane kanggo mriksa aplikasi tes genetik ing diagnosis lan perawatan kanker.

Mutasi somatik lan mutasi germline. Umumé, kanker disebabake mutasi DNA sing bisa diwarisake saka wong tuwa (mutasi germline) utawa dipikolehi kanthi umur (mutasi somatik). Mutasi garis germ wis ana wiwit lair, lan mutator biasane nggawa mutasi ing DNA saben sel ing awak lan bisa ditularake menyang turunane. Mutasi somatik dipikolehi dening individu ing sel non-gametik lan biasane ora ditularake marang turunane. Mutasi germline lan somatik bisa ngrusak aktivitas fungsional normal sel lan nyebabake transformasi sel sing ganas. Mutasi somatik minangka pemicu utama keganasan lan biomarker paling prediktif ing onkologi; Nanging, kira-kira 10 nganti 20 persen pasien tumor nindakake mutasi germline sing nambah risiko kanker kanthi signifikan, lan sawetara mutasi kasebut uga minangka terapi.
Mutasi driver lan mutasi penumpang. Ora kabeh varian DNA mengaruhi fungsi sel; ing rata-rata, iku njupuk limang kanggo sepuluh acara genomic, dikenal minangka "mutasi driver,"Kanggo micu degenerasi sel normal. Mutasi driver asring dumadi ing gen sing ana hubungane karo aktivitas urip sel, kayata gen sing melu regulasi pertumbuhan sel, ndandani DNA, kontrol siklus sel lan proses urip liyane, lan duweni potensi kanggo digunakake minangka target terapeutik. Nanging, gunggung mutasi ing kanker apa wae cukup gedhe, wiwit saka sawetara ewu ing sawetara kanker payudara nganti luwih saka 100.000 ing sawetara kanker kolorektal lan endometrium sing akeh banget. Umume mutasi ora nduweni makna biologis utawa winates, sanajan mutasi kasebut ana ing wilayah pengkodean, kedadeyan mutasi sing ora pati penting kasebut diarani "mutasi penumpang". Yen varian gen ing jinis tumor tartamtu prédhiksi respon utawa resistensi kanggo perawatan, varian kasebut dianggep bisa ditindakake sacara klinis.
Onkogen lan gen supresor tumor. Gen sing kerep mutasi ing kanker bisa dipérang dadi rong kategori, onkogen lan gen supresor tumor. Ing sel normal, protein sing dikode dening onkogen utamane nduweni peran kanggo ningkatake proliferasi sel lan nyegah apoptosis sel, dene protein sing dikode dening gen oncosuppressor utamane tanggung jawab kanggo ngatur divisi sel sing negatif kanggo njaga fungsi sel normal. Ing proses transformasi ganas, mutasi genomik ndadékaké paningkatan aktivitas onkogen lan nyuda utawa mundhut aktivitas gen oncosuppressor.
Variasi cilik lan variasi struktural. Iki minangka rong jinis mutasi utama ing génom. Varian cilik ngowahi DNA kanthi ngganti, mbusak, utawa nambahake sawetara basa, kalebu penyisipan basa, pambusakan, frameshift, mundhut kodon wiwitan, mutasi mundhut kodon mandheg, lan liya-liyane. Mutasi kasebut bisa nyebabake nyuda utawa nambah fungsi protein. Saliyane owah-owahan ing tingkat gen individu, tandha genomik uga minangka bagean saka laporan urutan klinis. Tandha genom bisa dideleng minangka pola kompleks variasi cilik lan / utawa struktural, kalebu beban mutasi tumor (TMB), ketidakstabilan mikrosatelit (MSI), lan cacat rekombinasi homolog.

Mutasi klonal lan mutasi subklonal. Mutasi klonal ana ing kabeh sel tumor, ana ing diagnosis, lan tetep ana sawise perawatan maju. Mulane, mutasi klonal duweni potensi kanggo digunakake minangka target terapi tumor. Mutasi subklonal mung ana ing subset saka sel kanker lan bisa dideteksi ing wiwitan diagnosis, nanging ilang kanthi kambuh sabanjure utawa mung katon sawise perawatan. Heterogenitas kanker nuduhake anané mutasi subklonal sawetara ing siji kanker. Utamane, mayoritas mutasi driver sing signifikan sacara klinis ing kabeh spesies kanker umum yaiku mutasi klonal lan tetep stabil sajrone perkembangan kanker. Resistance, sing asring dimediasi dening subklon, bisa uga ora dideteksi nalika diagnosa nanging katon nalika kambuh sawise perawatan.

Teknik tradisional FISH utawa kariotipe sel digunakake kanggo ndeteksi owah-owahan ing tingkat kromosom. MANCING bisa digunakake kanggo ndeteksi fusi gen, pambusakan, lan amplifikasi, lan dianggep minangka "standar emas" kanggo ndeteksi varian kasebut, kanthi akurasi lan sensitivitas dhuwur nanging throughput winates. Ing sawetara keganasan hematologi, utamane leukemia akut, karyotyping isih digunakake kanggo nuntun diagnosis lan prognosis, nanging teknik iki mboko sithik diganti kanthi tes molekuler sing ditargetake kayata FISH, WGS, lan NGS.
Owah-owahan ing gen individu bisa dideteksi dening PCR, PCR wektu nyata lan PCR drop digital. Techniques iki nduweni sensitivitas dhuwur, utamané cocok kanggo deteksi lan ngawasi saka lesi ampas cilik, lan bisa njupuk asil ing wektu relatif cendhak, kerugian iku sawetara deteksi diwatesi (biasane mung ndeteksi mutasi ing siji utawa sawetara gen), lan kemampuan kanggo sawetara tes diwatesi.
Imunohistokimia (IHC) minangka alat ngawasi basis protein sing umum digunakake kanggo ndeteksi ekspresi biomarker kayata ERBB2 (HER2) lan reseptor estrogen. IHC uga bisa digunakake kanggo ndeteksi protein mutasi spesifik (kayata BRAF V600E) lan fusi gen spesifik (kayata fusi ALK). Kauntungan saka IHC yaiku bisa gampang digabungake ing proses analisis jaringan rutin, saengga bisa digabung karo tes liyane. Kajaba iku, IHC bisa nyedhiyakake informasi babagan lokalisasi protein subselular. Kerugian yaiku skalabilitas winates lan panjaluk organisasi sing dhuwur.
Urutan generasi kapindho (NGS) NGS nggunakake teknik urutan paralel throughput dhuwur kanggo ndeteksi variasi ing tingkat DNA lan/utawa RNA. Teknik iki bisa digunakake kanggo ngurutake kabeh genom (WGS) lan wilayah gen sing disenengi. WGS nyedhiyakake informasi mutasi genomik sing paling lengkap, nanging ana akeh kendala kanggo aplikasi klinis, kalebu perlu kanggo sampel jaringan tumor seger (WGS durung cocok kanggo nganalisa sampel formalin-immobilized) lan biaya dhuwur.
Urutan NGS sing ditargetake kalebu urutan exon lan panel gen target. Tes kasebut nambahake wilayah sing disenengi kanthi probe DNA utawa amplifikasi PCR, saengga mbatesi jumlah urutan sing dibutuhake (kabeh exome nggawe 1 nganti 2 persen genom, lan malah panel gedhe sing ngemot 500 gen mung 0,1 persen saka genom). Senajan urutan exon kabèh performs apik ing jaringan tetep formalin, biaya tetep dhuwur. Kombinasi gen target relatif ekonomis lan ngidini keluwesan milih gen sing bakal diuji. Kajaba iku, sirkulasi DNA gratis (cfDNA) muncul minangka pilihan anyar kanggo analisis genom pasien kanker, sing dikenal minangka biopsi cair. Sel kanker lan sel normal bisa ngeculake DNA menyang aliran getih, lan DNA sing dibuang saka sel kanker diarani DNA tumor sirkulasi (ctDNA), sing bisa dianalisis kanggo ndeteksi mutasi potensial ing sel tumor.
Pilihan tes gumantung ing masalah klinis tartamtu sing bakal ditangani. Umume biomarker sing ana gandhengane karo terapi sing disetujoni bisa dideteksi kanthi teknik FISH, IHC, lan PCR. Cara kasebut cukup kanggo ndeteksi jumlah biomarker sing cilik, nanging ora nambah efisiensi deteksi kanthi nambah throughput, lan yen akeh biomarker sing dideteksi, bisa uga ora ana jaringan sing cukup kanggo deteksi. Ing sawetara kanker tartamtu, kayata kanker paru-paru, ing ngendi conto jaringan angel dipikolehi lan ana pirang-pirang biomarker kanggo dites, nggunakake NGS minangka pilihan sing luwih apik. Kesimpulane, pilihan tes gumantung saka jumlah biomarker sing bakal diuji kanggo saben pasien lan jumlah pasien sing bakal diuji kanggo biomarker. Ing sawetara kasus, panggunaan IHC / FISH cukup, utamane nalika target wis diidentifikasi, kayata deteksi reseptor estrogen, reseptor progesteron, lan ERBB2 ing pasien kanker payudara. Yen eksplorasi mutasi genomik sing luwih lengkap lan nggoleki target terapeutik potensial dibutuhake, NGS luwih teratur lan efektif biaya. Kajaba iku, NGS bisa uga dianggep yen asil IHC/FISH ambigu utawa ora mesthi.

Pandhuan sing beda-beda menehi pandhuan babagan pasien sing kudu layak kanggo tes genetik. Ing taun 2020, Kelompok Kerja Kedokteran Presisi ESMO ngetokake rekomendasi tes NGS sing pertama kanggo pasien kanker lanjut, nyaranake tes NGS rutin kanggo kanker paru-paru non-squamous non-small, kanker prostat, kanker kolorektal, kanker saluran empedu, lan sampel tumor kanker ovarium, lan ing taun 2024, ESMO dianyari ing basis kanker payudara lan kanker payudara sing langka. Kayata tumor stroma gastrointestinal, sarkoma, kanker tiroid lan kanker sing ora dingerteni asale.
Ing taun 2022, Opini Klinis ASCO babagan tes genom somatik ing pasien kanker metastatik utawa lanjut nyatakake yen terapi sing gegandhengan karo biomarker disetujoni ing pasien sing duwe tumor padhet metastatik utawa maju, tes genetik dianjurake kanggo pasien kasebut. Contone, tes genomik kudu ditindakake ing pasien karo melanoma metastatik kanggo nampilake mutasi BRAF V600E, amarga inhibitor RAF lan MEK disetujoni kanggo indikasi iki. Kajaba iku, tes genetik uga kudu ditindakake yen ana tandha resistensi sing jelas kanggo obat sing bakal diwenehake marang pasien. Egfrmab, contone, ora efektif ing kanker kolorektal mutan KRAS. Nalika nimbang kesesuaian pasien kanggo urutan gen, status fisik pasien, komorbiditas, lan tahap tumor kudu digabungake, amarga seri langkah-langkah sing dibutuhake kanggo urutan genom, kalebu persetujuan pasien, pangolahan laboratorium, lan analisis asil urutan, mbutuhake pasien duwe kapasitas fisik lan umur sing nyukupi.
Saliyane mutasi somatik, sawetara kanker uga kudu dites kanggo gen germline. Tes kanggo mutasi garis kuman bisa mengaruhi keputusan perawatan kanggo kanker kayata mutasi BRCA1 lan BRCA2 ing kanker payudara, ovarium, prostat, lan pankreas. Mutasi germline uga duwe implikasi kanggo screening lan pencegahan kanker ing mangsa ngarep. Pasien sing duweni potensi cocog kanggo nguji mutasi germline kudu nyukupi kahanan tartamtu, sing kalebu faktor kayata riwayat kanker kulawarga, umur nalika diagnosa, lan jinis kanker. Nanging, akeh pasien (nganti 50%) sing nggawa mutasi patogen ing garis kuman ora memenuhi kriteria tradisional kanggo nguji mutasi garis kuman adhedhasar riwayat kulawarga. Mula, kanggo nggedhekake identifikasi operator mutasi, National Comprehensive Cancer Network (NCCN) nyaranake supaya kabeh utawa umume pasien kanker payudara, ovarium, endometrium, pankreas, kolorektal, utawa prostat dites kanggo mutasi garis kuman.
Babagan wektu tes genetik, amarga mayoritas mutasi pembalap sing signifikan sacara klinis klonal lan relatif stabil sajrone perkembangan kanker, cukup kanggo nindakake tes genetik ing pasien nalika diagnosis kanker lanjut. Kanggo tes genetik sakteruse, utamane sawise terapi target molekuler, tes ctDNA luwih nguntungake tinimbang DNA jaringan tumor, amarga DNA getih bisa ngemot DNA saka kabeh lesi tumor, sing luwih kondusif kanggo entuk informasi babagan heterogenitas tumor.
Analisis ctDNA sawise perawatan bisa prédhiksi respon tumor kanggo perawatan lan ngenali kemajuan penyakit luwih awal tinimbang metode pencitraan standar. Nanging, protokol kanggo nggunakake data kasebut kanggo nuntun keputusan perawatan durung ditetepake, lan analisis ctDNA ora dianjurake kajaba ing uji klinis. ctDNA uga bisa digunakake kanggo netepake lesi residual cilik sawise operasi tumor radikal. Pengujian ctDNA sawise operasi minangka prediktor sing kuat babagan perkembangan penyakit sabanjure lan bisa mbantu nemtokake manawa pasien bakal entuk manfaat saka kemoterapi adjuvant, nanging isih ora dianjurake kanggo nggunakake ctDNA ing njaba uji klinis kanggo nuntun keputusan kemoterapi adjuvant.

Pangolahan data Langkah pisanan ing urutan genom yaiku ngekstrak DNA saka sampel pasien, nyiapake perpustakaan, lan ngasilake data urutan mentah. Data mentah mbutuhake proses luwih lanjut, kalebu nyaring data kualitas rendah, mbandhingake karo génom referensi, ngenali macem-macem jinis mutasi liwat algoritma analitik sing beda, nemtokake efek mutasi kasebut ing terjemahan protein, lan nyaring mutasi garis kuman.
Anotasi gen driver dirancang kanggo mbedakake mutasi driver lan penumpang. Mutasi driver nyebabake mundhut utawa nambah aktivitas gen suppressor tumor. Varian cilik sing nyebabake inaktivasi gen suppressor tumor kalebu mutasi omong kosong, mutasi frameshift, lan mutasi situs splicing kunci, uga pambusakan kodon wiwitan sing kurang kerep, pambusakan kodon mandheg, lan macem-macem mutasi penyisipan/penghapusan intron. Kajaba iku, mutasi missense lan mutasi sisipan / pambusakan intron cilik uga bisa nyebabake ilang aktivitas gen suppressor tumor nalika mengaruhi domain fungsional sing penting. Varian struktural sing nyebabake ilang aktivitas gen suppressor tumor kalebu penghapusan gen parsial utawa lengkap lan varian genomik liyane sing nyebabake karusakan saka pigura maca gen. Varian cilik sing nyebabake fungsi onkogen sing ditingkatake kalebu mutasi missense lan sisipan / penghapusan intron sok-sok sing ngarahake domain fungsional protein sing penting. Ing kasus sing jarang, pemotongan protein utawa mutasi situs splicing bisa nyebabake aktivasi onkogen. Variasi struktural sing nyebabake aktivasi onkogen kalebu fusi gen, pambusakan gen, lan duplikasi gen.
Interpretasi klinis variasi genomik ngevaluasi signifikansi klinis mutasi sing diidentifikasi, yaiku nilai diagnostik, prognostik, utawa terapeutik potensial. Ana sawetara sistem penilaian adhedhasar bukti sing bisa digunakake kanggo nuntun interpretasi klinis variasi genomik.
Database Onkologi Kedokteran Presisi Pusat Kanker Memorial Sloan-Kettering (OncoKB) nggolongake varian gen dadi papat tingkat adhedhasar nilai prediktif kanggo panggunaan obat: Level 1/2, biomarker standar sing disetujoni FDA, utawa standar klinis sing prédhiksi respon saka indikasi tartamtu kanggo obat sing disetujoni; Level 3, biomarker sing disetujoni FDA utawa ora disetujoni sing prédhiksi respon kanggo obat-obatan sing ditargetake novel sing wis janji ing uji klinis, lan Level 4, biomarker sing ora disetujoni FDA sing prédhiksi respon kanggo obat-obatan sing ditargetake novel sing wis nuduhake bukti biologis sing yakin ing uji klinis. Subkelompok kaping lima sing ana gandhengane karo resistensi perawatan ditambahake.
American Society for Molecular Pathology (AMP) / American Society of Clinical Oncology (ASCO) / College of American Pathologists (CAP) pedoman kanggo interpretasi variasi somatik dibagi variasi somatik dadi papat kategori: Grade I, kanthi signifikan klinis sing kuat; Grade II, kanthi signifikan klinis potensial; Grade III, pinunjul klinis ora dingerteni; Grade IV, ora dikenal sacara klinis signifikan. Mung varian kelas I lan II sing penting kanggo keputusan perawatan.
Skala Operabilitas Klinis Target Molekul ESMO (ESCAT) nggolongake varian gen dadi enem tingkat: Level I, target sing cocog kanggo panggunaan rutin; Tahap II, target sing isih diteliti, bisa uga digunakake kanggo nampilake populasi pasien sing bisa entuk manfaat saka obat target, nanging luwih akeh data dibutuhake kanggo ndhukung. Grade III, varian gen sing ditargetake sing nuduhake keuntungan klinis ing spesies kanker liyane; Grade IV, mung varian gen sing ditargetake sing didhukung dening bukti praklinis; Ing kelas V, ana bukti kanggo ndhukung pinunjul klinis nargetake mutasi, nanging terapi siji-obat marang target ora ngluwihi kaslametané, utawa strategi perawatan kombinasi bisa diadopsi; Kelas X, kurang nilai klinis.