Úloha génovej analýzy v personalizovanej medicíne

Identifikácia konkrétnych genetických zmien v nádoroch génovou analýzou umožňuje výber cielenej liečby, čo výrazne zvyšuje účinnosť liečby a minimalizuje vedľajšie účinky. Tento prístup znamená zásadný odklon od tradičných liečebných metód ako chemoterapia či rádioterapia a ponúka personalizovanú, na mieru šitú cestu v liečbe nádorových ochorení.

Cielená, alebo presná medicína je založená na genetickej analýze a znamená prispôsobenie liečby individuálnym charakteristikám každého pacienta podľa genetického profilu jeho nádoru. Genetická analýza identifikuje riadiace centrum nádoru. Pod precíznou liečbou rozumieme snahu zasiahnuť toto riadiace centrum presne zamierenou strelou. 

Genetická analýza nádoru môže identifikovať konkrétne genetické mutácie, ktoré riadia rast nádorov, predpovedá odpoveď na určité druhy liečby nádorov.

Princíp fungovania cielenej liečby ukazuje názorné video National Cancer Institut (Národného inštitútu pre rakovinu): 

Ako monoklonálne protilátky liečia rakovinu. 

Zverejňujeme s povolením National Cancer Institut 

Využitie personalizovanej liečby na základe génovej analýzy v rôznych typoch nádorov: 

Chronická myeloidná leukémia: Identifikácia génovej mutácie, ako je Philadelphský chromozóm v prípade chronickej myeloidnej leukémie, viedla k rozmachu celej skupiny nových liekov, ako sú inhibítory tyrozínkinázy. Prvý liek v tejto skupine, imatinib (Gleevec) navodí vymiznutie ochorenia u viac ako 90 % pacientov s touto diagnózou.  Je to prvý úspech použitia cielenej liečby na blokovanie presne definovanej genetickej poruchy, presne definovaného génu BCR-ABL.

Karcinóm prsníka: Identifikácia amplifikácií génu HER2 alebo mutácií PIK3CA umožňuje cielenú voľbu liečby, presne zameranú na tieto genetické zmeny.

Prítomnosť mutácie génu BRCA u pacientiek s karcinómom prsníka a vaječníka môže naznačovať, že pacientka bude odpovedať na liečbu inhibítormi PARP, ktoré využívajú defekty v mechanizmoch opravy DNK.

Karcinóm pľúc: Detekcia mutácií EGFR s následnou liečbou inhibítormi mutovaného génu. Rovnako v prípade zmeny v géne ALK a ROS1 nastupuje ich cielená blokáda s vysokým percentom pozitívnych odpovedí.

Podobne testovanie pre expresiu PD-L1 u pacientov s adenokarcinómom pľúc

môže pomôcť určiť, aká je pravdepodobnosť, že pacient bude odpovedať na inhibítory imunitných kontrolných bodov, ako je napríklad monoklonálna protilátka pembrolizumab.

Melanóm: Prítomnosť mutácií BRAF ukazuje na vysokú pravdepodobnosť pozitívnej odpovedi na liečbu inhibítormi BRAF a MEK. 

Kolorektálny karcinóm: Analýza mutácií KRAS, NRAS a BRAF pomáha určiť vhodnosť terapií zameraných na blokádu génu EGFR. 

Porovnanie génovej analýzy podľa zdroja DNK 

Dnes najčastejšie využívame dva zdroje pre získanie vzorky nádorovej DNK (deoxyribonukleová kyselina). Môžeme ju získať buď priamo z tkaniva nádoru alebo z voľne cirkulujúcej DNK v krvi. Obidve metódy majú svoje výhody aj nevýhody. 

DNK nádoru pochádza priamo z tkaniva nádoru, získava sa pomocou biopsie alebo chirurgických vzoriek. 

Cirkulujúca DNK nádoru (ctDNK) sa uvoľňuje z buniek nádoru do krvného obehu a je zistená ako voľná DNK (cfDNK) v plazme. 

Získavanie materiálu na vyšetrenie

Odber DNK nádoru zvyčajne vyžaduje invazívny postup, s možnými rizikami a záťažou pre pacienta.

Cirkulujúcu ctDNK možno získať jednoduchým minimálne invazívnym odobratím krvi, pre pacientov bezpečnejšou alternatívou. 

Informácia o nádorovej rôznorodosti 

DNK nádoru z jednej biopsie nemusí celkom presne odrážať genetickú diverzitu v nádore alebo medzi metastázami. 

ctDNK môže zachytiť širšie spektrum mutácií z viacerých miest nádoru, čo potenciálne poskytuje komplexnejší pohľad na nádorovú heterogenitu. 

Časová dynamika

DNA nádoru poskytuje genetická snímka v čase biopsie alebo chirurgického zákroku, ktorý nemusí odrážať zmeny v priebehu času. 

Pomocou ctDNK môžeme sledovať profily mutácií. Môžu byť sledované v priebehu času, poskytujúc poznatky o reakcii na liečbu, mechanizmoch odolnosti a priebehu ochorenia. 

Senzitivita a špecificita 

Detekcia konkrétnych mutácií DNK nádoru je obvykle veľmi špecifická, ale môže sa líšiť vo svojej senzitivite v závislosti od typu a lokalizácie nádoru. 

ctDNK môže mať nižšiu špecificitu v dôsledku prítomnosti nenádorovej cfDNA a vyžaduje si vysokú citlivosť techniky na detekciu nízkofrekvenčných mutácií od nádoru.

Problémy pri implementácii

Hoci genetická analýza poskytuje hlboké poznatky o biológii nádorov, naďalej sa boríme s celou škálou problémov, ako je zložitosť genetiky nádorov, potreba expertného vyhodnotenia výsledkov, dostupnosť a náklady na komplexné genetické testy. 

Etické a ochranné úvahy 

Využívanie genetických údajov otvára dôležité etické a ochranné otázky, ktoré vyžadujú prísne opatrenia na ochranu genetických informácií pacientov a zabezpečenie ich etického využitia pri liečbe a výskume. 

Budúcnosť genetickej analýzy v onkológii 

Prudký rozmach výskumu a technologické pokroky rozširujú využitie genetickej analýzy v stále pribúdajúcich oblastiach v onkológii. Dnes je genetická analýza rutinne používaná pri hodnotení rizika vzniku nádorového ochorenia, pri monitorovaní recidívy a identifikácii mechanizmov rezistencie na podávanú liečbu. 

Záver

Genetická analýza predstavuje základ modernej onkológie, ponúka cestu k presnejšej a na mieru šitej liečbe v onkológii. Ďalší výskum a nové technológie naďalej zvyšujú potenciál pre spresnenie a rozšírenie liečby založenej na výsledkoch s výrazným zlepšovaním výsledkov.