Azken hamarkadan, geneen sekuentziazio teknologia asko erabili da minbiziaren ikerketan eta praktika klinikoan, minbiziaren ezaugarri molekularrak agerian uzteko tresna garrantzitsu bihurtuz. Diagnostiko molekularrean eta terapia zuzenduan egindako aurrerapenek tumoreen zehaztasun-terapia kontzeptuen garapena sustatu dute eta aldaketa handiak ekarri dituzte tumoreen diagnostiko eta tratamenduaren arlo osoan. Proba genetikoak minbiziaren arriskua ohartarazteko, tratamenduaren erabakiak gidatzeko eta pronostikoa ebaluatzeko erabil daitezke, eta pazientearen emaitza klinikoak hobetzeko tresna garrantzitsua da. Hemen, CA Cancer J Clin, JCO, Ann Oncol eta beste aldizkari batzuetan argitaratutako artikulu berriak laburbiltzen ditugu, proba genetikoen aplikazioa minbiziaren diagnostikoan eta tratamenduan berrikusteko.
Mutazio somatikoak eta mutazio germinalak. Oro har, minbizia gurasoengandik heredatu daitezkeen DNA mutazioek (mutazio germinalak) edo adinarekin eskuratu daitezkeenek (mutazio somatikoak) DNA mutazioek eragiten dute. Mutazio germinalak jaiotzetik daude, eta mutatzaileak normalean gorputzeko zelula guztien DNAn eramaten du mutazioa eta ondorengoei transmititu dakieke. Mutazio somatikoak zelula ez-gametikoetan eskuratzen dituzte gizabanakoek eta normalean ez zaizkie ondorengoei transmititzen. Mutazio germinalak zein somatikoek zelulen jarduera funtzional normala suntsitu eta zelulen eraldaketa gaiztoa eragin dezakete. Mutazio somatikoak gaiztakeriaren eragile nagusiak dira eta onkologian biomarkatzaile iragarleena; hala ere, tumore-pazienteen % 10etik % 20ra gutxi gorabehera, minbizi-arriskua nabarmen handitzen duten mutazio germinalak dituzte, eta mutazio horietako batzuk terapeutikoak ere badira.
Gidariaren mutazioa eta bidaiariaren mutazioa. DNA aldaera guztiek ez dute zelulen funtzioan eragiten; batez beste, bost eta hamar gertaera genomiko behar dira, "gidariaren mutazioak" bezala ezagutzen direnak, zelula-endekapen normala eragiteko. Gidariaren mutazioak sarritan zelulen bizitza-jarduerekin estuki lotutako geneetan gertatzen dira, hala nola zelulen hazkuntzaren erregulazioan, DNAren konponketan, zelula-zikloaren kontrolean eta beste bizitza-prozesu batzuetan parte hartzen duten geneetan, eta helburu terapeutiko gisa erabiltzeko potentziala dute. Hala ere, edozein minbizi-mutaziotan mutazio kopuru osoa nahiko handia da, bularreko minbizi batzuetan milaka batzuetatik hasi eta koloneko eta ondesteko eta endometrioko minbizi oso aldakor batzuetan 100.000 baino gehiagora arte. Mutazio gehienek ez dute inolako edo garrantzi biologiko mugatua, mutazioa kodetze-eskualdean gertatu arren, mutazio-gertaera hutsal horiei "bidaiariaren mutazioak" deitzen zaie. Tumore mota jakin bateko gene-aldaera batek tratamenduarekiko duen erantzuna edo erresistentzia aurreikusten badu, aldaera klinikoki operagarria dela uste da.
Onkogeneak eta tumore-zapaltzaileen geneak. Minbizian maiz mutatzen diren geneak bi kategoriatan bana daitezke, gutxi gorabehera: onkogeneak eta tumore-zapaltzaileen geneak. Zelula normaletan, onkogeneek kodetutako proteinak zelulen ugalketa sustatzeko eta zelulen apoptosia inhibitzeko eginkizuna du batez ere, eta onkozapaltzaileen geneek kodetutako proteinak, berriz, zelulen funtzio normala mantentzeko zelulen zatiketa erregulatzeaz arduratzen da. Eraldaketa gaiztoaren prozesuan, mutazio genomikoak onkogeneen jarduera areagotzea eta onkozapaltzaileen geneen jarduera gutxitzea edo galtzea dakar.
Aldaera txikia eta egitura-aldaera. Hauek dira genomaren bi mutazio mota nagusiak. Aldaera txikiek DNA aldatzen dute base kopuru txiki bat aldatuz, ezabatuz edo gehituz, besteak beste, baseen txertatzea, ezabatzea, marko-desplazamendua, hasierako kodonen galera, gelditzeko kodonen galera mutazioak, etab. Aldaera estrukturala genomaren berrantolaketa handi bat da, milaka base gutxi batzuetatik kromosomaren gehiengorainoko tamaina duten gene-segmentuak barne hartzen dituena, besteak beste, geneen kopia-zenbakiaren aldaketak, kromosomen ezabatzea, bikoizketa, inbertsioa edo translokazioa. Mutazio hauek proteinen funtzioaren murrizketa edo hobekuntza eragin dezakete. Gene indibidualen mailako aldaketez gain, sinadura genomikoak sekuentziazio klinikoko txostenen parte dira ere. Sinadura genomikoak aldaera txiki eta/edo egiturazkoen eredu konplexu gisa ikus daitezke, besteak beste, tumoreen mutazio-karga (TMB), mikrosateliteen ezegonkortasuna (MSI) eta birkonbinazio homologoen akatsak.
Mutazio klonala eta mutazio subklonala. Mutazio klonalak tumore-zelula guztietan daude, diagnostikoan daude eta tratamendua aurrera egin ondoren ere mantentzen dira. Beraz, mutazio klonalak tumoreen terapia-helburu gisa erabiltzeko ahalmena dute. Mutazio subklonalak minbizi-zelulen azpimultzo batean bakarrik daude eta diagnostikoaren hasieran detekta daitezke, baina ondorengo errepikapenarekin desagertzen dira edo tratamenduaren ondoren bakarrik agertzen dira. Minbiziaren heterogeneotasunak minbizi bakarrean mutazio subklonal anitz egotea adierazten du. Aipagarria da, minbizi-espezie arrunt guztietan klinikoki esanguratsuak diren mutazio eragile gehienak mutazio klonalak direla eta minbiziaren progresioan zehar egonkor mantentzen direla. Erresistentzia, askotan azpiklonen bidez bitartekatzen dena, agian ez da detektatzen diagnostikoan unean, baina tratamenduaren ondoren errepikatzen denean agertzen da.
FISH teknika tradizionala edo zelulen kariotipoa erabiltzen da kromosoma mailan aldaketak detektatzeko. FISH geneen fusioak, ezabaketak eta anplifikazioak detektatzeko erabil daiteke, eta aldaera horiek detektatzeko "urrezko estandarra" dela uste da, zehaztasun eta sentikortasun handiz baina errendimendu mugatuarekin. Gaizto hematologiko batzuetan, batez ere leuzemia akutuan, kariotipatzea oraindik ere erabiltzen da diagnostikoa eta pronostikoa gidatzeko, baina teknika hau pixkanaka ordezkatzen ari da FISH, WGS eta NGS bezalako analisi molekular zuzenduek.
Banakako geneen aldaketak PCR bidez detektatu daitezke, bai denbora errealeko PCR bidez, bai tanta digitaleko PCR bidez. Teknika hauek sentikortasun handia dute, bereziki egokiak dira hondar-lesio txikiak detektatu eta monitorizatzeko, eta emaitzak denbora nahiko laburrean lor ditzakete; desabantaila da detekzio-eremua mugatua dela (normalean gene batean edo gutxi batzuetan mutazioak bakarrik detektatzen dira), eta proba anitz egiteko gaitasuna mugatua dela.
Immunohistokimika (IHC) proteina-oinarritutako monitorizazio-tresna bat da, normalean ERBB2 (HER2) eta estrogeno-hartzaileen moduko biomarkatzaileen adierazpena detektatzeko erabiltzen dena. IHC proteina mutatu espezifikoak (BRAF V600E adibidez) eta gene-fusio espezifikoak (ALK fusioak adibidez) detektatzeko ere erabil daiteke. IHCren abantaila da ehunen analisi-prozesu arruntean erraz integra daitekeela, beraz, beste proba batzuekin konbina daiteke. Horrez gain, IHCk proteinen azpizelula-lokalizazioari buruzko informazioa eman dezake. Desabantailak eskalagarritasun mugatua eta antolakuntza-eskakizun handiak dira.
Bigarren belaunaldiko sekuentziazioa (NGS) NGS-k sekuentziazio paralelo handiko teknikak erabiltzen ditu DNA eta/edo RNA mailan aldaketak detektatzeko. Teknika hau genoma osoa (WGS) eta intereseko gene-eskualdeak sekuentziatzeko erabil daiteke. WGS-k mutazio genomikoen informazio osatuena eskaintzen du, baina oztopo asko ditu bere aplikazio klinikorako, besteak beste, tumore-ehun lagin freskoen beharra (WGS oraindik ez da egokia formalinaz immobilizatutako laginak aztertzeko) eta kostu handia.
NGS sekuentziazio zuzenduak exoi osoaren sekuentziazioa eta gene-panela barne hartzen ditu. Proba hauek intereseko eskualdeak aberasten dituzte DNA zunden edo PCR anplifikazioaren bidez, eta horrela, behar den sekuentziazio kopurua mugatuz (exoma osoak genomaren % 1etik % 2ra osatzen du, eta 500 gene dituzten panel handiek ere genomaren % 0,1 baino ez dute osatzen). Exoi osoaren sekuentziazioak formalinaz finkatutako ehunetan ondo funtzionatzen badu ere, bere kostua altua izaten jarraitzen du. Gene-konbinazioak nahiko ekonomikoak dira eta malgutasuna ahalbidetzen dute probatu beharreko geneak hautatzeko orduan. Horrez gain, zirkulazioan dagoen DNA askea (cfDNA) minbizia duten pazienteen analisi genomikorako aukera berri gisa agertzen ari da, biopsia likido gisa ezagutzen dena. Bai minbizi-zelulek bai zelula normalek DNA askatu dezakete odolera, eta minbizi-zelulek isurtzen duten DNAri tumore-DNA zirkulazioan dagoena (ctDNA) deitzen zaio, eta tumore-zeluletan mutazio potentzialak detektatzeko aztertu daiteke.
Probaren aukera jorratu beharreko arazo kliniko espezifikoaren araberakoa da. Terapia onartuekin lotutako biomarkatzaile gehienak FISH, IHC eta PCR tekniken bidez detekta daitezke. Metodo hauek arrazoizkoak dira biomarkatzaile kopuru txikiak detektatzeko, baina ez dute detekzio-eraginkortasuna hobetzen errendimendua handitzen den heinean, eta biomarkatzaile gehiegi detektatzen badira, baliteke detekziorako ehun nahikorik ez egotea. Minbizi espezifiko batzuetan, hala nola biriketako minbizian, non ehun-laginak lortzea zaila den eta probatu beharreko biomarkatzaile anitz dauden, NGS erabiltzea aukera hobea da. Ondorioz, analisiaren aukera paziente bakoitzerako probatu beharreko biomarkatzaile kopuruaren eta biomarkatzaile hori probatu beharreko paziente kopuruaren araberakoa da. Kasu batzuetan, IHC/FISH erabiltzea nahikoa da, batez ere helburua identifikatu denean, hala nola estrogeno-hartzaileen, progesterona-hartzaileen eta ERBB2ren detekzioa bularreko minbizia duten pazienteetan. Mutazio genomikoen azterketa zabalagoa eta helburu terapeutiko potentzialen bilaketa behar badira, NGS antolatuagoa eta kostu-eraginkorragoa da. Gainera, NGS kontuan har daiteke IHC/FISH emaitzak anbiguoak edo erabakigarriak ez diren kasuetan.
Hainbat jarraibidek ematen dute zein paziente izan behar diren proba genetikoak egiteko hautagai. 2020an, ESMOren Zehaztasun Medikuntzako Lan Taldeak NGS proben lehen gomendioak eman zituen minbizi aurreratua zuten pazienteentzat, NGS probak egitea gomendatuz biriketako minbizi ez-ezkamoso ez-zelula txikiko aurreratuetarako, prostatako minbizirako, koloneko minbizirako, behazun-bideetako minbizirako eta obulutegiko minbiziaren tumore-laginetarako, eta 2024an, ESMOk oinarri horretan eguneratu zuen, bularreko minbizia eta tumore arraroak sartzea gomendatuz. Hala nola, digestio-aparatuko tumore estromalak, sarkomak, tiroideko minbiziak eta jatorri ezezaguneko minbiziak.
2022an, ASCOren Iritzi Klinikoak minbizi metastatikoa edo aurreratua duten pazienteen genoma somatikoaren probak egiteari buruz adierazi zuen tumore solido metastatikoak edo aurreratuak dituzten pazienteetan biomarkatzaileekin lotutako terapia bat onartzen bada, proba genetikoak gomendatzen direla paziente horientzat. Adibidez, proba genomikoak egin behar zaizkie melanoma metastatikoa duten pazienteei BRAF V600E mutazioak detektatzeko, RAF eta MEK inhibitzaileak indikazio horretarako onartuta baitaude. Horrez gain, proba genetikoak ere egin behar dira pazienteari eman beharreko sendagaiaren erresistentzia markatzaile argi bat badago. Egfrmab, adibidez, ez da eraginkorra KRAS mutantea den koloneko eta ondesteko minbizian. Paziente baten geneen sekuentziaziorako egokitasuna aztertzerakoan, pazientearen egoera fisikoa, komorbilitate eta tumorearen estadioa integratu behar dira, genomaren sekuentziaziorako beharrezkoak diren urratsen serieak, pazientearen baimena, laborategiko prozesamendua eta sekuentziazio emaitzen azterketa barne, pazienteak gaitasun fisiko eta bizi-itxaropen egokia izatea eskatzen baitu.
Mutazio somatikoez gain, minbizi batzuei ere egin behar zaie germen-lerroko geneak. Germen-lerroko mutazioen probak egiteak eragina izan dezake bularreko, obulutegiko, prostatako eta pankreako minbizietan BRCA1 eta BRCA2 mutazioak bezalako minbizien tratamendu-erabakietan. Germen-lerroko mutazioek ondorioak izan ditzakete etorkizuneko minbiziaren baheketan eta prebentzioan ere. Germen-lerroko mutazioak probatzeko egokiak diren pazienteek baldintza batzuk bete behar dituzte, besteak beste, minbiziaren familia-aurrekariak, diagnostiko-adina eta minbizi mota bezalako faktoreak barne hartzen dituztenak. Hala ere, germen-lerroko mutazio patogenoak dituzten paziente askok (% 50era arte) ez dituzte betetzen familia-aurrekarietan oinarritutako germen-lerroko mutazioak probatzeko irizpide tradizionalak. Beraz, mutazio-eramaileen identifikazioa maximizatzeko, National Integral Cancer Network (NCCN) erakundeak gomendatzen du bularreko, obulutegiko, endometrioko, pankreako, koloneko eta ondesteko edo prostatako minbizia duten paziente guztiei edo gehienei germen-lerroko mutazioak probatzea.
Proba genetikoak egiteko denborari dagokionez, klinikoki esanguratsuak diren mutazio eragile gehienak klonikoak eta nahiko egonkorrak direnez minbiziaren progresioan zehar, arrazoizkoa da proba genetikoak egitea pazienteei minbizi aurreratua diagnostikatzen zaien unean. Ondorengo proba genetikoetarako, batez ere terapia molekular zuzenduaren ondoren, ctDNA probak abantailagarriagoak dira tumore-ehuneko DNA baino, odoleko DNAk tumore-lesio guztietako DNA izan dezakeelako, eta hori egokiagoa da tumorearen heterogeneotasunari buruzko informazioa lortzeko.
Tratamenduaren ondoren ctDNAren analisiak tumorearen tratamenduarekiko erantzuna aurreikus dezake eta gaixotasunaren progresioa irudi-metodo estandarrak baino lehenago identifikatu. Hala ere, datu horiek tratamendu-erabakiak gidatzeko erabiltzeko protokoloak ez dira ezarri, eta ctDNAren analisia ez da gomendatzen entsegu klinikoetan izan ezik. ctDNA tumore-kirurgia erradikala egin ondoren hondar-lesio txikiak ebaluatzeko ere erabil daiteke. Kirurgia osteko ctDNAren probak ondorengo gaixotasunaren progresioaren adierazle sendoa da eta paziente batek kimioterapia adjuvantearen onura izango duen zehazten lagun dezake, baina oraindik ez da gomendatzen ctDNA erabiltzea entsegu klinikoetatik kanpo kimioterapia adjuvantearen erabakiak gidatzeko.
Datuen prozesamendua Genomaren sekuentziazioaren lehen urratsa pazienteen laginetatik DNA ateratzea, liburutegiak prestatzea eta sekuentziazio datu gordinak sortzea da. Datu gordinak prozesamendu gehiago behar du, besteak beste, kalitate baxuko datuak iragaztea, erreferentziazko genomarekin alderatzea, mutazio mota desberdinak identifikatzea algoritmo analitiko desberdinen bidez, mutazio horien eragina proteinen itzulpenean zehaztea eta lerro germinalaren mutazioak iragaztea.
Gidarien geneen anotazioa gidarien eta bidaiarien mutazioak bereizteko diseinatuta dago. Gidarien mutazioek tumore-zapaltzaileen geneen jarduera galtzea edo areagotzea dakar. Tumore-zapaltzaileen geneen inaktibazioa eragiten duten aldaera txikien artean, zentzugabeko mutazioak, marko-aldaketa mutazioak eta splicing gune gakoen mutazioak daude, baita hasierako kodonen ezabatze maiztasun txikiagoa, stop kodonen ezabatzea eta introien txertatze/ezabatze mutazio sorta zabala ere. Horrez gain, missense mutazioek eta introien txertatze/ezabatze mutazio txikiek tumore-zapaltzaileen geneen jarduera galtzea ere eragin dezakete domeinu funtzional garrantzitsuak eragiten dituztenean. Tumore-zapaltzaileen geneen jarduera galtzea eragiten duten aldaera estrukturalen artean, geneen ezabatze partziala edo osoa eta geneen irakurketa-markoaren suntsipena eragiten duten beste aldaera genomiko batzuk daude. Onkogeneen funtzioa hobetzea eragiten duten aldaera txikien artean, missense mutazioak eta proteina-domeinu funtzional garrantzitsuak helburu dituzten introien txertatze/ezabatze noizbehinkakoak daude. Kasu bakanetan, proteinen mozketak edo splicing guneko mutazioek onkogeneen aktibazioa eragin dezakete. Onkogeneen aktibazioa eragiten duten aldaera estrukturalen artean, geneen fusioa, geneen ezabatzea eta geneen bikoizketa daude.
Aldakortasun genomikoaren interpretazio klinikoak identifikatutako mutazioen garrantzi klinikoa ebaluatzen du, hau da, haien balio diagnostiko, pronostiko edo terapeutiko potentziala. Hainbat sailkapen-sistema daude ebidentzian oinarrituta, aldakortasun genomikoaren interpretazio klinikoa gidatzeko erabil daitezkeenak.
Memorial Sloan-Kettering Minbiziaren Zentroaren Zehaztasun Medikuntzako Onkologia Datu-baseak (OncoKB) geneen aldaerak lau mailatan sailkatzen ditu, sendagaien erabilerarako duten balio prediktiboaren arabera: 1/2 mailakoak, FDAk onartutako edo klinikoki estandarrak diren biomarkatzaileak, sendagai onartu bati adierazpen espezifiko baten erantzuna aurreikusten dutenak; 3. mailakoak, FDAk onartutako edo onartu gabeko biomarkatzaileak, entsegu klinikoetan itxaropentsua izan den sendagai berriei erantzuna aurreikusten dutenak; eta 4. mailakoak, FDAk onartu gabeko biomarkatzaileak, entsegu klinikoetan ebidentzia biologiko sinesgarriak izan den sendagai berriei erantzuna aurreikusten dutenak. Tratamenduarekiko erresistentziarekin lotutako bosgarren azpitalde bat gehitu zen.
American Society for Molecular Pathology (AMP)/American Society of Clinical Oncology (ASCO)/College of American Pathologists (CAP) erakundeen aldakortasun somatikoaren interpretaziorako jarraibideek lau kategoriatan banatzen dituzte aldakortasun somatikoa: I. maila, esanahi kliniko handia duena; II. maila, esanahi kliniko potentziala duena; III. maila, esanahi kliniko ezezaguna; IV. maila, ez da ezagutzen klinikoki esanguratsua denik. I. eta II. mailako aldaerak baino ez dira baliotsuak tratamendu erabakietarako.
ESMOren Helburu Molekularreko Operabilitate Klinikoaren Eskalak (ESCAT) gene-aldaerak sei mailatan sailkatzen ditu: I. maila, ohiko erabilerarako egokiak diren helburuak; II. fasea, oraindik aztertzen ari den helburua, litekeena da helburu-sendagaitik onura atera dezaketen paziente-populazioa bahetzeko erabiltzea, baina datu gehiago behar dira hori babesteko. III. maila, beste minbizi-espezie batzuetan onura klinikoa erakutsi duten gene-aldaera zuzenduak; IV. maila, ebidentzia preklinikoek babestutako gene-aldaera zuzenduak soilik; V. mailan, mutazioa bideratzearen garrantzi klinikoa babesteko ebidentzia dago, baina helburuaren aurkako sendagai bakarreko terapiak ez du biziraupena luzatzen, edo tratamendu-estrategia konbinatu bat har daiteke; X. maila, balio klinikorik eza.
Argitaratze data: 2024ko irailaren 28a




