Комплексное геномное профилирование при опухолях мозга

Назначение комплексного геномного профилирования при опухоли мозга может вызывать вопросы. Что это за процедура? Зачем она нужна? Какие у нее преимущества? И главное: как результаты могут повлиять на выбор тактики лечения заболевания? Отвечаем на эти и другие вопросы в статье. 

Что такое комплексное геномное профилирование

Комплексное геномное профилирование (КГП) — это один из видов молекулярно-генетических исследований. Совсем недавно его включили в международные протоколы диагностики опухолей мозга. Чтобы провести КГП, врачам нужен образец ткани новообразования, который был получен во время операции или биопсии. 

В основе метода лежит технология NGS-секвенирования (Next Generation Sequencing, секвенирование нового поколения). Другие методы ищут только конкретные, заранее известные возможные мутации. КГП действует масштабнее: исследует огромное количество генов одновременно. Тест находит не только простые замены нуклеотидов, но и сложные поломки: когда фрагменты генов выпадают, добавляются или меняются местами. Также КГП позволяет оценить важные показатели — общую мутационную нагрузку и нестабильность генома.

Чтобы лучше понять суть этого теста, представьте, что ДНК в каждой клетке нашего организма — это сложная инструкция по управлению всеми жизненными процессами. Мутация в данном контексте — это «опечатка» или ошибка в тексте. Если такая ошибка появляется в критически важном разделе, например в «контроле деления», клетка перестает слышать команды организма. Вместо того, чтобы делиться строго по сигналу, она начинает размножаться бесконтрольно, что и приводит к развитию опухоли. КГП позволяет врачам не искать одну конкретную опечатку, а проверить сразу множество страниц этой «инструкции», чтобы точно определить, где именно произошел сбой.

Когда пациенту с опухолью мозга назначают комплексное геномное профилирование

В России КГП пока не стало массовой практикой и не покрывается за счет полиса обязательного медицинского страхования (ОМС). Метод считается дополнительной опцией, а не обязательным стандартом для всех пациентов. Сейчас врачи чаще ищут конкретные, доказанные маркеры, необходимые для определения тактики лечения опухолей (мутация IDH, онкологический ген NMYC, MGMT и другие). Для этого не обязательно использовать технологию NGS — с задачей справляются метод диагностики хромосомных аномалий FISH-анализ или другие методы молекулярной генетики. 

Игорь Долгополов, онколог, заведующий кафедрой онкологии, гематологии и лучевой терапии Медицинской высшей школы (института) ФГБОУ ВО РГСУ, д.м.н., профессор:

— В клинической практике мы используем КГП, только когда речь идет о сложных случаях, при которых исчерпаны возможности стандартного лечения и мы ищем варианты таргетной терапии, воздействующей на конкретные молекулярные мишени в опухоли. Так, применение КГП наиболее оправдано при глиомах и медуллобластомах. Хотя исследования различных генетических поломок прописаны в протоколах для многих новообразований, именно для этих двух типов понятно, как результаты теста отразятся на выборе терапии и прогнозе. 

Полное КГП методом NGS пока носит в большей степени исследовательский, а не клинический характер. В научных работах мы ищем новые факторы, копим и анализируем данные, которые в будущем могут войти в стандарты. Вне исследований такие назначения практически не встречаются. 

Зачем нужен этот вид молекулярной диагностики

Главная задача КГП — дать врачам максимально полную картину генетических особенностей новообразования. С помощью КГП специалисты могут:

• Узнать особенности новообразования. КГП позволяет специалистам детально изучить генетический «портрет» опухоли. Они могут обнаружить специфические мутации (ошибки внутри генов), понять, как гены взаимодействуют между собой, а также выявить изменения в количестве копий генов. В отличие от обычных мутаций, которые меняют саму структуру гена, количественные изменения — это когда важные участки ДНК полностью исчезают или, наоборот, многократно дублируются, что может заставить опухоль расти быстрее.
• Подобрать наиболее эффективное лечение в случае пациента. Благодаря детальной информации о генетических особенностях врачи могут определить, есть ли в новообразовании «мишени» для современных таргетных препаратов — лекарств, которые действуют избирательно на определенные молекулы, ответственные за рост и развитие опухоли. Но даже если такие «мишени» не обнаружены, результаты КГП все равно помогают врачам, позволяя подобрать наиболее действенную тактику из других доступных вариантов. Такой индивидуальный подход открывает новые возможности даже для тех случаев, которые раньше считались трудноизлечимыми. Понимание уникального генетического профиля новообразования все чаще позволяет стабилизировать состояние пациента, добиться положительной динамики, а в ряде случаев — завершить основное лечение и перейти к регулярному наблюдению врачей.

Какие преимущества есть у комплексного геномного профилирования

КГП обладает рядом преимуществ:

• Скорость и результативность: КГП позволяет за один раз изучить большое количество генетических мутаций, которые могут быть в опухоли мозга. Результаты приходят через месяц — полтора. Само исследование проходит быстро, но на практике специалистам в лаборатории нужно время, чтобы расшифровать данные и отсеять ошибки. К тому же лаборатория ждет, пока наберется группа пациентов — это нужно, чтобы эффективно расходовать реактивы.
• Полнота анализа: теперь можно одновременно выявлять множество генетических маркеров из одного образца. Речь идет о комплексном исследовании, которое включает поиск точечных мутаций, вставок и делеций, изменений числа копий генов, а также сложных структурных перестроек, таких как слияния генов. Кроме того, анализ позволяет оценить такие важные биомаркеры, как опухолевая мутационная нагрузка (TMB — общее количество мутаций в геноме опухоли) и микросателлитная нестабильность (MSI — маркер нарушения способности клетки восстанавливать поврежденную ДНК), которые имеют важное значение для определения эффективности современной иммунотерапии.
• Точность и надежность: подход был проверен научными исследованиями, доказывающими, что врачи могут уверенно использовать КГП для выбора наиболее эффективной тактики лечения пациента и повысить шансы на успех.

Что ищут с помощью комплексного геномного профилирования

С помощью КГП специалисты могут найти следующие виды генетических изменений:

• Мутации. Изменения в ДНК: точечные или затрагивающие крупные участки генетической последовательности — инделы (вставки или удаления фрагментов кода). Такие нарушения меняют работу генов и провоцируют аномальный рост клеток.
• Изменения числа копий генов. У каждой клетки есть определенное количество копий каждого гена, которые обеспечивают нормальное функционирование клеток. Если копий становится слишком много (амплификация) или, наоборот, слишком мало (делеция), это может нарушить нормальную работу клетки и способствовать развитию новообразования. КГП помогает обнаружить изменения в количестве копий генов, которые могут быть как небольшими, затрагивающими лишь один участок, так и крупными, охватывающими большие области.
• Метилирование промотора MGMT. Это не совсем мутация, а скорее «метка» на гене. Статус метилирования этого промотора, то есть участок ДНК, который контролирует активность гена, важен для прогнозирования эффективности некоторых видов химиотерапии.

КГП позволяет увидеть полную картину генетических «сбоев» в новообразовании, что дает врачам подробную информацию для принятия наиболее точных решений о дальнейшей тактике лечения пациента.

Источники:

• Development of a rapid and comprehensive genomic profiling test supporting diagnosis and research for gliomas https://link.springer.com/article/10.1007/s10014-023-00476-3
• Комплексное геномное профилирование https://medvestnik.ru/apps/mv/assets/storage/content/news/501/50129/kompleksnoe_genomnoe_profilirovanie.pdf
• Development of a rapid and comprehensive genomic profiling test supporting diagnosis and research for gliomas https://link.springer.com/article/10.1007/s10014-023-00476-3
• An overview of comprehensive genomic profiling technologies to inform cancer care https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK603368/
• Genomic profiling https://www.cancer.gov/publications/dictionaries/cancer-terms/def/genomic-profiling
• Clinical application of comprehensive genomic profiling tests for diffuse gliomas https://www.mdpi.com/2072-6694/14/10/2454