Diagnostyka molekularna to przełom w leczeniu chorób nowotworowych. Pozwala ona na wykrycie wadliwego genu odpowiedzialnego za rozwój nowotworu, a tym samym wdrożenie nowoczesnej terapii celowanej. Zwiększa to szanse na powodzenie leczenia lub wydłużenie życia w przypadku chorych w późnym stadium nowotworu.
Diagnostyka molekularna to wciąż stosunkowo nowa dziedzina. Jej powstanie możliwe było dzięki rozwojowi technik biologii molekularnej. Ten rodzaj diagnostyki opiera się na analizie fragmentów materiału genetycznego, czyli krótkich fragmentów kwasów nukleinowych pochodzących z organizmu pacjenta. W ten sposób możliwe jest zdiagnozowanie chorób, których przyczyną są mutacje w genach, oraz określenie mikroorganizmów chorobotwórczych i pasożytów. Diagnostyka molekularna zaczyna być wykorzystywana także w identyfikacji przyczyn zmian nowotworowych i jest obecnie jedną z najważniejszych metod stosowanych w diagnostyce choroby nowotworowej.
– Można wykonać badania genów w naszym ciele, które wykażą, jaką mamy szansę na powstanie nowotworu organizmie. Przypomnijmy sobie tutaj historie Angeliny Jolie, u niej stwierdzono odziedziczone po rodzicach nieprawidłowe geny PRC1, BRCA2, które spowodowały m.in. rozwój nowotworu piersi – mówi agencji informacyjnej Newseria Lifestyle prof. dr hab. Barbara Pieńkowska-Grela z Pracowni Genetyki Nowotworów w Centrum Onkologii.
Drugi rodzaj badań diagnostycznych to te, których celem jest odnajdywanie zmian związanych z określonym typem guza lub białaczki. Są to zmiany nabyte, a więc powstałe w trakcie życia pacjenta, m.in. pod wpływem czynników środowiskowych, stresu czy niewłaściwego odżywiania. Diagnostyka molekularna pozwala stwierdzić, czy określony gen u pacjenta jest niewłaściwy, a w razie odpowiedzi twierdzącej podpowiada, jaki rodzaj leczenia należy wdrożyć. Dzięki niej możliwe jest zastosowanie terapii celowanej, która zwiększa skuteczność leczenia oraz wydłuża życie pacjentów onkologicznych.
– W dobie terapii celowanej, czyli terapii, która jest skierowana przeciwko konkretnemu nieprawidłowemu białku, stwierdzenie zaburzenia molekularnego pozwoli na dobre dobranie leku. Pacjenci, którzy mają określoną zmianę molekularną, odpowiedzą dobrze na leczenie lekiem A, a pacjenci, którzy mają inną zmianę, odpowiedzą lepiej na leczenie lekiem B. Ta informacja jest wręcz kluczowa dla przeżycia w chorobie nowotworowej – mówi prof. dr hab. Barbara Pieńkowska-Grela.
Zastosowanie terapii celowanej przynosi korzyści nie tylko pacjentowi, lecz także daje realne oszczędności państwu, które nie traci pieniędzy na finansowanie leków, które nie dają efektów terapeutycznych. Dlatego tak ważny jest rozwój diagnostyki molekularnej. Terapia celowana molekularnie to obecnie najdynamiczniej rozwijająca się dziedzina onkologii i przemysłu farmaceutycznego. Każdego roku testowanych jest kilkanaście nowych leków, niestety, tylko niewielka ich część wchodzi do użytku klinicznego. W Polsce obecnie stosowanych jest tylko kilkanaście leków działających na konkretną zmianę genetyczną.
Źródło: Newseria
Diagnostyka molekularna to wciąż stosunkowo nowa dziedzina. Jej powstanie możliwe było dzięki rozwojowi technik biologii molekularnej. Ten rodzaj diagnostyki opiera się na analizie fragmentów materiału genetycznego, czyli krótkich fragmentów kwasów nukleinowych pochodzących z organizmu pacjenta. W ten sposób możliwe jest zdiagnozowanie chorób, których przyczyną są mutacje w genach, oraz określenie mikroorganizmów chorobotwórczych i pasożytów. Diagnostyka molekularna zaczyna być wykorzystywana także w identyfikacji przyczyn zmian nowotworowych i jest obecnie jedną z najważniejszych metod stosowanych w diagnostyce choroby nowotworowej.
– Można wykonać badania genów w naszym ciele, które wykażą, jaką mamy szansę na powstanie nowotworu organizmie. Przypomnijmy sobie tutaj historie Angeliny Jolie, u niej stwierdzono odziedziczone po rodzicach nieprawidłowe geny PRC1, BRCA2, które spowodowały m.in. rozwój nowotworu piersi – mówi agencji informacyjnej Newseria Lifestyle prof. dr hab. Barbara Pieńkowska-Grela z Pracowni Genetyki Nowotworów w Centrum Onkologii.
Drugi rodzaj badań diagnostycznych to te, których celem jest odnajdywanie zmian związanych z określonym typem guza lub białaczki. Są to zmiany nabyte, a więc powstałe w trakcie życia pacjenta, m.in. pod wpływem czynników środowiskowych, stresu czy niewłaściwego odżywiania. Diagnostyka molekularna pozwala stwierdzić, czy określony gen u pacjenta jest niewłaściwy, a w razie odpowiedzi twierdzącej podpowiada, jaki rodzaj leczenia należy wdrożyć. Dzięki niej możliwe jest zastosowanie terapii celowanej, która zwiększa skuteczność leczenia oraz wydłuża życie pacjentów onkologicznych.
– W dobie terapii celowanej, czyli terapii, która jest skierowana przeciwko konkretnemu nieprawidłowemu białku, stwierdzenie zaburzenia molekularnego pozwoli na dobre dobranie leku. Pacjenci, którzy mają określoną zmianę molekularną, odpowiedzą dobrze na leczenie lekiem A, a pacjenci, którzy mają inną zmianę, odpowiedzą lepiej na leczenie lekiem B. Ta informacja jest wręcz kluczowa dla przeżycia w chorobie nowotworowej – mówi prof. dr hab. Barbara Pieńkowska-Grela.
Zastosowanie terapii celowanej przynosi korzyści nie tylko pacjentowi, lecz także daje realne oszczędności państwu, które nie traci pieniędzy na finansowanie leków, które nie dają efektów terapeutycznych. Dlatego tak ważny jest rozwój diagnostyki molekularnej. Terapia celowana molekularnie to obecnie najdynamiczniej rozwijająca się dziedzina onkologii i przemysłu farmaceutycznego. Każdego roku testowanych jest kilkanaście nowych leków, niestety, tylko niewielka ich część wchodzi do użytku klinicznego. W Polsce obecnie stosowanych jest tylko kilkanaście leków działających na konkretną zmianę genetyczną.
Źródło: Newseria
Komentarze
[ z 15]
Diagnostyka molekularna i leczenie celowane to rzeczywiście wspaniałe osiągnięcie. Jednak jest to dziedzina cały czas pozostająca w powijakach. Jej rozwój dopiero się rozpoczyna, a rozkwit jej potencjalnych możliwości jest jeszcze cały czas przed nami. Jednak to co już wiemy na ten temat jest bardzo obiecujące. Bardzo potrzebne są badania rozwijające te dziedziny. W przyszłości przyczynią się pewnie do wzrostu uleczalności chorych cierpiących na nowotwory.
Dobrze wiedzieć, że można zapobiegać powstaniu choroby nowotworowej, znając jedynie predyspozycję genetyczną do jej wystąpienia. Obecnie badania genetyczne są przeprowadzane jedynie u osób o zwiększonym prawdopodobieństwie zachorowania na nowotwór, np u osób z obciążeniem rodzinnym. Tak zrobiła własnie Angelina Jolie, dało jej to szansę na profilaktyczne usunięcie piersi i jajników, dzięki czemu prawdopodobnie uratowała swoje życie. Może w przyszłości znajdzie zastosowanie tych badań na większą, populacyjną skalę? Możliwe, że zmniejszyłoby to koszty leczenia pacjentów chorych na wiele nowotworów.
Dobrze wiedzieć, że można zapobiegać powstaniu choroby nowotworowej, znając jedynie predyspozycję genetyczną do jej wystąpienia. Obecnie badania genetyczne są przeprowadzane jedynie u osób o zwiększonym prawdopodobieństwie zachorowania na nowotwór, np u osób z obciążeniem rodzinnym. Tak zrobiła własnie Angelina Jolie, dało jej to szansę na profilaktyczne usunięcie piersi i jajników, dzięki czemu prawdopodobnie uratowała swoje życie. Może w przyszłości znajdzie zastosowanie tych badań na większą, populacyjną skalę? Możliwe, że zmniejszyłoby to koszty leczenia pacjentów chorych na wiele nowotworów.
Diagnostyka molekularna daje szansę na zapobieganie wystąpieniu wielu chorób, nie tylko nowotworowych. Znając predyspozycję do powstania określonego schorzenia, można, poprzez odpowiednie zachowania i profilaktykę zmniejszyć lub zlikwidować ryzyko jej powstania. Na pewno zmniejszy to liczbę zgonów i powikłań wynikających z choroby, jak również koszty leczenia pacjentów. Terapia celowana wymaga jeszcze wielu badań, ale jest to dziedzina bardzo obiecująca. Leki celowane, ze względu na swoją naturę będą mieć większą skuteczność terapeutyczną i mniej działań niepożądanych w porównaniu do swoich klasycznych poprzedników.
Diagnostyka molekularna daje szansę na zapobieganie wystąpieniu wielu chorób, nie tylko nowotworowych. Znając predyspozycję do powstania określonego schorzenia, można, poprzez odpowiednie zachowania i profilaktykę zmniejszyć lub zlikwidować ryzyko jej powstania. Na pewno zmniejszy to liczbę zgonów i powikłań wynikających z choroby, jak również koszty leczenia pacjentów. Terapia celowana wymaga jeszcze wielu badań, ale jest to dziedzina bardzo obiecująca. Leki celowane, ze względu na swoją naturę będą mieć większą skuteczność terapeutyczną i mniej działań niepożądanych w porównaniu do swoich klasycznych poprzedników.
Badanie genu BRCA na pewno uratowało już wiele kobiet. Zostaję one postawione przed trudnym wyborem, ale dzięki temu mają szansę na długie i normalne życie, bez choroby nowotworowej. Rak piersi i jajnika zabija rocznie wiele kobiet, badania przesiewowe, zwłaszcza w raku jajnika praktycznie nic nie dają. Dlatego ważne jest wykrycie kobiet z predyspozycją genetyczną do jego wystąpienia. Odpowiednio wcześnie przeprowadzona operacja, oznacza niemal 100 % zabezpieczenie pacjentek przez rozwojem nowotworu.
Badanie genu BRCA na pewno uratowało już wiele kobiet. Zostaję one postawione przed trudnym wyborem, ale dzięki temu mają szansę na długie i normalne życie, bez choroby nowotworowej. Rak piersi i jajnika zabija rocznie wiele kobiet, badania przesiewowe, zwłaszcza w raku jajnika praktycznie nic nie dają. Dlatego ważne jest wykrycie kobiet z predyspozycją genetyczną do jego wystąpienia. Odpowiednio wcześnie przeprowadzona operacja, oznacza niemal 100 % zabezpieczenie pacjentek przez rozwojem nowotworu.
Jestem pod ogromnym wrażeniem. Zdumiewa mnie fakt jak wiele udało się w ostatnich latach odkryć nowych technologi. Jak ulepszyć możliwości diagnostyczne. Owszem, może na razie nie pociąga to za sobą możliwości terapeutycznych w stopniu wystarczającym, aby móc świętować sukces. Jednak stanowi to z całą pewnością konieczny krok w stronę opracowania skuteczniejszych metod leczenia. Takich jakie może dać chociażby właśnie diagnostyka molekularna i nadzieje na celowane leczenie w przyszłości. Nie można oczekiwać, aby wszystko zostało osiągnięte za jednym razem. Od czegoś trzeba zacząć. I dlatego nie zgadzam się z tymi, którzy twierdzą, że zbyt skupiamy się na polepszaniu metod diagnostyki, przy jednoczesnym zaniedbywaniu, czy zastoju w możliwościach leczniczych. Tylko, jak mamy poprawiać możliwości świadczonych terapii bez poznania dokładnie od podszewki podstaw rozwoju choroby i dopiero na tej podstawie podejmowania prób zadziałania na przyczynę jej powstawania? Najpierw diagnostyka, a za parę lat skuteczne terapie oparte na wiedzy dotyczącej podstaw molekularnych. Wszystko po kolei i wszystko w swoim czasie, ale nie widzę powodu, aby już teraz nie świętować małego sukcesu za jaki z pewnością można uznać tak ogromne poszerzenie wiedzy odnośnie podstaw molekularnych komórki.
Miał być przełom, a jak na razie ani trochę go nie widać. Nie jestem też do końca przekonana, czy jest z czego się cieszyć i czy w przyszłości to odkrycie uda się wykorzystać by wprowadzić zmiany na lepsze. Niestety, ale nie zawsze założenia naukowców zachwyconych opracowaniem nowej metody diagnostycznej okazują się całkowicie słuszne. Choćby ta metoda okazywała się najlepiej funkcjonującą w murach laboratorium to w praktyce już nie koniecznie musi tak być. Poza tym wcale nie podoba mi się fakt, że coraz mocniej jak mi się wydaje naukowcy zajmujący się problemem badania podstaw molekularnych różnych chorób czy ich patofizjologii w ogóle skupiają się nie tyle na metodach leczenia do na diagnostyce. A diagnostyka już na prawdę stoi na bardzo wysokim poziomie. Potrafimy świetnie rozpoznawać wiele chorób. Szkoda tylko, że nie wszystkie z nich jesteśmy w stanie skutecznie leczyć. A to już jest zdecydowanym minusem i świadczy o pewnych problemach służby zdrowia i braku skutecznych rozwiązań. Dobrze by było, gdybyśmy zamiast dalszej poprawy technik diagnostycznych nieco mocniej skupili się nad poznaniem technik które doprowadziłyby do poprawy skuteczności leczenia. Bo raczej tego oczekują pacjenci. A nie koniecznie tego by zawsze dowiedzieć się na co konkretnie chorują....
W ostatnim czasie diagnostyka molekularna robi furorę w onkologii ! :) Analiza materiału genetycznego komórki umożliwia identyfikację zmian genetycznych (zmiany w materiale genetycznym nie zawsze oznaczają mutację) charakterystycznych dla komórki nowotworowej. Podstawowym problemem z jakim spotykamy się w przypadku komórki o fenotypie nowotworowym jest mnogość zmian w jej genomie. Nie znaczy to wcale, że pojedyncza zmiana nie może służyć jako molekularny marker nowotworowy. Ale trzeba sobie zdawać sprawę, że badana zmiana może występować na wczesnych etapach kancerogenezy. W większości typów komórek nowotworowych obserwuje się nawet do kilkunastu zmian. Dodatkowym utrudnieniem jest duża niestabilność genomu komórki nowotworowej, co w konsekwencji prowadzi do powstania wielu klonów komórek o fenotypie nowotworowym. W wyniku presji selekcyjnej guz nowotworowy jest zwykle oligoklonalnym rozrostem komórek nowotworowych. Każdy klon ma jednak swoją własną sygnaturę molekularną. Oznacza to, że guz nowotworowy w zależności od proporcji klonów może mieć zmienną sygnaturę molekularną. Jest to główna przyczyna, dla której prowadzone od kilku lat badania z wykorzystaniem techniki mikromacierzy DNA nie doprowadziły jak dotychczas do ustalenia diagnostycznej sygnatury danego nowotworu. Badania mikromacierzowe mogą jednak posłużyć do wyselekcjonowania pewnej puli zmienionych genów, których status może być następnie badany niezależnie. Tego typu badania można prowadzić wieloma metodami. Do najpopularniejszych należą techniki PCR, PCR-RFLP, SSCP oraz sekwencjonowanie. Status tych genów może dostarczyć wielu informacji zarówno o przebiegu choroby, jak i wskazywać na wybór odpowiedniej terapii. Klasycznym przykładem jest tu rak jelita grubego. Mutacja w genie K-RAS oznacza bardziej agresywny przebieg choroby, a ich obecność determinuje wybór terapii. Równie istotnym markerem w raku jelita grubego jest uszkodzenie supresora DCC (ang. deleted in colon cancer). Tego typu obserwacji w trakcie badań nad biologią komórki nagromadzono bardzo dużo. Znalezienie związku między zmianami (mutacjami) w określonym genie, czy nawet w określonej pozycji danego genu, a jednostką chorobową oraz agresywnością przebiegu choroby zdarza się rzadko. Dotychczas udało się rozpoznać tylko kilka takich przypadków. Większość dotychczasowych doświadczeń wskazuje, że podobne mutacje występują w torach mutacyjnych prowadzących do powstawania różnych typów nowotworów. Przykładem znowu mogą być mutacje we wspomnianym już genie K-RAS, które są charakterystyczne dla wielu chorób nowotworowych. Zmiany w tym genie obserwuje się w około 90 % przypadków raka trzustki ( niestety zmiany w tym genie obserwuje się również w stanach zapalnych trzustki) , 40 % przypadków raka jelita gruego i 30 % przypadków raka płuca. (jednak aż w 57% przypadków niedrobnokomórkowego raka płuca i tylko w 21% przypadków płaskonabłonkowego raka płuca). Podobne dane zgromadzono dla genu TP53 . Zmiany w tym genie obserwuje się w ponad 55% wszystkich nowotworów. Zmiany w genie RB są charakterystyczne dla 25% komórek nowotworowych. Markery molekularne wykorzystywane są dziś dość powszechnie jako narzędzia prognostyczne. W ciągu wielu lat badań nagromadzono ogromną ilość informacji o związkach pomiędzy przebiegiem choroby a obecnością pewnych zmian w materiale genetycznym . Amplifikacja niektórych onkogenów to często obserwowane zjawisko w komórkach nowotworowych. Najczęściej wiąże się ono ze wzrostem agresywności nowotworu, a więc jest wskaźnikiem złej prognozy. Zmiany wywołane amplifikacją genu są możliwe do wykrycia metodami immunochemicznymi przy pomocy przeciwciał monoklonalnych albo molekularnymi z wykorzystaniem odpowiednich sond lub techniki PCR. Przykładem związku pomiędzy amplifikacją genu a procesem nowotworowym jest rak piersi. Amplifikacje protoonkogenu erb-B2 obserwuje się w około 20% przypadków i jest ona wskaźnikiem złej prognozy . Podobną zależność obserwuje się w neuroblastoma, gdzie amplikacja genu N-MYC jest świadectwem agresywności choroby. W praktyce uważa się, że jeżeli liczba kopii genu N-myc przekracza 10, rokowanie dla pacjenta jest złe i należy stosować radykalne sposoby leczenia . Równie dobrym przykładem zastosowania markera molekularnego do celów prognostycznych wydają się być delecje. Za przykład może tu posłużyć delecja w chromosomie 18q gdzie zlokalizowany jest już wcześniej wspomniany gen DCC. Okazuje się, że w grupie pacjentów z drugim stopniem zaawansowania klinicznego, którzy przeżyli pięć lat, brak delecji w regionie 18q obserwowano aż w 93% przypadków. Natomiast w grupie pacjentów z trzecim stopniem choroby, którzy przeżyli podobny okres, brak delecji 18q obserwowano natomiast jedynie u 53% przypadków . Aby wykryć obecność komórek nowotworowych w otoczeniu składającym się z innych, trzeba znaleźć marker, który będzie w stanie odróżnić tę komórkę od komórek otoczenia. Tego typu markery zaliczamy do klasy markerów tkankowo-specyficznych. Przykładowo w przypadku melanocytu takim tkankowo-specyficznym procesem jest synteza melaniny. Kluczowym enzymem w szlaku syntezy melaniny jest tyrozynaza – enzym katalizujący utlenianie tyrozyny do DOPA i dalej do dopachinonu. Gen tyrozynazy jest więc aktywnie transkrybowany jedynie w melanocytach i komórkach czerniaka (melanina syntetyzowana jest jeszcze w komórkach Schwanna). Tak więc mRNA tyrozynazy jest idealnym kandydatem do wykorzystania jako marker obecności komórek czerniaka w otaczającym je mikrośrodowisku. Czerniak jest nowotworem cechującym się bardzo dużą agresywnością. Oznacza to, że już w bardzo wczesnej fazie rozwoju choroby może dochodzić do migracji komórek nowotworowych i przemieszczania się ich w inne regiony organizmu. Dzięki technice RT-PCR możliwe jest otrzymanie nawet ponad miliarda kopii szukanego mRNA. Tak duże wzmocnienie stwarza szanse na znalezienie komórek czerniaka zarówno w tkance, jak i w płynach ustrojowych, do których komórki te się przedostały. Technika R T-P CR może być wykorzy - stana do poszukiwania komórek krążących w krwi obwodowej i chłonce. Dotychczas opracowano wiele testów opartych o metodę RT-PCR. Są one bardzo czułe i najczęściej wysoce specyficzne. Wykorzystuje się w nich albo pojedynczy marker, albo dwa markery lub więcej markerów równocześnie. Dodanie kolejnego markera poprawia zwykle czułość testu o kolejne kilka procent, czyniąc go znacznie bardziej precyzyjnym. Jednocześnie jednak rosną koszty testu i stopień jego skomplikowania. Dlatego większość użytecznych, stosowanych w praktyce testów zawiera nie więcej niż dwa, trzy markery. Należy jednak zaznaczyć, że praktycznie bezwartościowe jest przeprowadzenie testu na obecność komórek krążących tylko raz. Nie ma bowiem statystycznie istotnego związku pomiędzy dodatnim wynikiem testu a przebiegiem choroby. Dlatego najkorzystniej jest powtarzać to badanie wielokrotnie, najlepiej w trakcie każdej wizyty kontrolnej. W Centrum Onkologii we współpracy między Kliniką Nowotworów Tkanek Miękkich i Kości prowadzoną przez prof. Piotra Rutkowskiego i Zakładem Biologii Molekularnej prowadzonym przez prof. J. Siedleckiego wykorzystano opracowany wcześniej wielomarkerowy test do przewidywania przebiegu choroby u pacjentów w trzecim stopniu zaawansowania po terapeutycznej limfadenektomii. W tej grupie pacjentów przeżycia wahają się od 24 do 65%. Do badania użyto płynu z drenażu pobranego między 24 a 48 godziną od zabiegu chirurgicznego. Dotychczas zebrane dane w grupie około 250 pacjentów wskazują, że chorzy, w płynie których wykryto obecność komórek czerniaka, mają znacznie gorsze rokowanie niż ci, w płynie których takich komórek nie znaleziono . W mięsaku Ewinga najczęściej, bo w ponad 80% przypadków, obserwowana jest translokacja t(11;22) (q24;q12). W jej efekcie gen EWS zlokalizowany na chromosomie 22q12 o nieznanej jeszcze funkcji ulega fuzji z genem FLI-1 kodującym czynnik transkrypcyjny z rodziny ETS. Rodzina ta składa się z 5 członków: FLI1, ERG, ETV, FEV, E1AF. W mięsakach Ewinga obserwuje się też inne rzadsze translokacje np. t(11;22) (p13;q12), w której dochodzi do fuzji między genem EWS a genem WT1 czy t(21;22) (q22;q12), gdy obserwuje się fuzję genu EWS z innym członkiem rodziny ETS – genem ERG. Ponieważ mięsaki rozsiewają się drogą krwiopochodną, wykrycie mRNA zawierającego translokację jest markerem obecności komórek krążących w krwioobiegu, a więc rozsiewu nowotworu. Diagnostyka molekularna chorób nowotworowych coraz częściej staje się niezbędnym elementem procesu diagnostycznego. Coraz większa dostępność metod wielkoskalowych pozwoli na poprawę znajomości mechanizmów nowotworzenia. Jeszcze przez długie lata będą prowadzone prace nad poszukiwaniem odpowiednich markerów. Miejmy nadzieję, że będą one w sposób precyzyjny wiązać określoną jednostkę chorobową (określony typ nowotworu) z badaną zmianą, ułatwiać prognozę i wskazywać wybór najskuteczniejszej terapii. Zapewne jednak nie będzie pojedynczego testu zdolnego do wykrycia wszystkich typów nowotworów. Każdy rodzaj nowotworu ma bowiem swój własny „podpis molekularny”, a więc będzie wymagać odrębnego opracowania. Wydaje się jednak, że w chorobach nowotworowych w XXI wieku diagnostyka molekularna będzie częścią rutynowego badania lekarskiego.