nuntii

Decennio proximo, technologia sequentiationis genorum late in investigatione cancri et praxi clinica adhibita est, instrumentum magni momenti ad proprietates moleculares cancri revelandas facta. Progressus in diagnosi moleculari et therapia directa progressionem conceptuum therapiae praecisionis tumoris promoverunt et mutationes magnas toti campo diagnosis et curationis tumoris attulerunt. Examen geneticum adhiberi potest ad periculum cancri monendum, decisiones curationis dirigendas et prognosis aestimandam, et instrumentum magni momenti est ad exitus clinicos aegrotorum emendandos. Hic, articulos recentes in CA Cancer J Clin, JCO, Ann Oncol et aliis periodicis editos summatim exponimus ad applicationem examinationis geneticae in diagnosi et curatione cancri recensendam.

Mutationes somaticae et mutationes germinales. In genere, cancer causatur mutationibus DNA quae a parentibus hereditari possunt (mutationes germinales) vel cum aetate acquiri (mutationes somaticae). Mutationes germinales ab ortu adsunt, et mutator plerumque mutationem in DNA cuiusque cellulae in corpore portat et ad progeniem tradi potest. Mutationes somaticae ab individuis in cellulis non-gameticis acquiruntur et plerumque ad progeniem non traduntur. Tam mutationes germinales quam somaticae possunt actionem functionalem normalem cellularum delere et ad transformationem malignam cellularum ducere. Mutationes somaticae sunt impulsor clavis malignitatis et bioindex maxime praedictivus in oncologia; tamen, circiter 10 ad 20 centesimae aegrotorum tumore laborantium mutationes germinales portant quae periculum cancri significanter augent, et aliquae harum mutationum etiam therapeuticae sunt.
Mutatio impulsoria et mutatio vectoria. Non omnes variationes DNA functionem cellularum afficiunt; mediocriter, quinque ad decem eventus genomici, "mutationes impulsoriae" appellati, requiruntur ad degenerationem cellularum normalem incitandam. Mutationes impulsoriae saepe fiunt in genis arcte conexis actionibus vitae cellularum, ut genis implicatis in regulatione crescentiae cellularum, reparatione DNA, moderatione cycli cellularis et aliis processibus vitae, et potentiam habent ut scopi therapeutici adhibeantur. Attamen, numerus totalis mutationum in quolibet cancro satis magnus est, a paucis milibus in quibusdam cancris mammarum ad plus quam 100,000 in quibusdam cancris colorectalibus et endometrialibus valde variabilibus. Pleraeque mutationes nullam vel limitatam significationem biologicam habent, etiam si mutatio in regione codificante occurrit, tales eventus mutationales insignificantes "mutationes vectoriae" appellantur. Si variatio genetica in particulari typo tumoris responsionem vel resistentiam eius ad curationem praedicit, variatio clinicē operabilis habetur.
Oncogena et gena tumorsuppressoria. Gena quae saepe in cancro mutantur, in duas partes dividi possunt: ​​oncogena et gena tumorsuppressoria. In cellulis normalibus, proteina ab oncogenis codificata praecipue munus agit proliferationem cellularem promovendi et apoptosis cellularis inhibendi, dum proteina a genis oncosuppressoriis codificata praecipue munus divisionis cellularis negative regulandi ad functionem cellularem normalem conservandam curat. In processu transformationis malignae, mutatio genomica ad augmentum activitatis oncogeni et diminutionem vel iacturam activitatis genorum oncosuppressorum ducit.
Variatio parva et variatio structuralis. Haec sunt duo genera mutationum principalia in genoma. Variationes parvae DNA alterant mutando, delendo, vel addendo numerum parvum basium, inter quas insertio basium, deletio, mutatio frameshift, mutationes codonum initialium, mutationes codonum finalium, etc. Variatio structuralis est magna transpositionis genomae, segmenta genorum implicans magnitudine a paucis milibus basium ad maiorem partem chromosomatis, inter quas mutationes numeri exemplarium genorum, deletio chromosomatis, duplicatio, inversio vel translocatio. Hae mutationes reductionem vel augmentum functionis proteinorum causare possunt. Praeter mutationes in gradu genorum singularum, signaturae genomicae etiam pars sunt relationum clinicarum sequentiationis. Signaturae genomicae videri possunt ut exemplaria complexa variationum parvarum et/vel structuralium, inter quas onus mutationis tumoris (TMB), instabilitas microsatellitum (MSI), et defectus recombinationis homologae.

Mutatio clonalis et mutatio subclonalis. Mutationes clonales in omnibus cellulis tumoralibus praesentes sunt, tempore diagnosis adsunt, et post progressum curationis manent. Ergo, mutationes clonales potentiam habent ut scopi therapeutici tumorales adhibeantur. Mutationes subclonales tantum in subparte cellularum cancrariarum praesentes sunt et initio diagnosis detegi possunt, sed cum subsequenti recidivatione evanescunt vel tantum post curationem apparent. Heterogeneitas cancri ad praesentiam plurium mutationum subclonalium in uno cancro refert. Notandum est maximam partem mutationum impulsivarum clinicē significantium in omnibus speciebus cancri communibus mutationes clonales esse et per progressionem cancri stabiles manere. Resistentia, quae saepe per subclones mediatur, tempore diagnosis non detegi potest sed apparet cum post curationem recidivat.

Ars tradita FISH sive karyotypus cellularis ad mutationes in gradu chromosomatum detegendas adhibetur. FISH ad fusiones, deletiones, et amplificationes genorum detegendas adhiberi potest, et "norma aurea" habetur ad tales variantes detegendas, cum magna accuratione et sensibilitate sed productione limitata. In quibusdam malignitatibus haematologicis, praesertim leucaemia acuta, karyotypus adhuc adhibetur ad diagnosim et prognosin dirigendam, sed haec ars paulatim substituitur per probationes moleculares directas sicut FISH, WGS, et NGS.
Mutationes in singulis genibus per PCR detegi possunt, sive PCR in tempore reali sive PCR guttarum digitalium. Hae technicae magnam sensibilitatem habent, aptissimae sunt ad detectionem et observationem parvarum laesionum residuarum, et eventus intra tempus relative breve obtinere possunt; incommodum est quod spatium detectionis limitatum est (plerumque mutationes in uno vel paucis genibus tantum deteguntur), et facultas ad probationes multiplices adhibitae limitata est.
Immunohistochemia (IHC) est instrumentum monitorium proteinis innixum, quod vulgo ad expressionem biosignatorum, ut ERBB2 (HER2) et receptorum oestrogeni, detegendam adhibetur. IHC etiam ad proteinas mutatas specificas (ut BRAF V600E) et fusiones genorum specificas (ut fusiones ALK) detegendas adhiberi potest. Commodum IHC est quod facile in processum analysis textuum cotidianum integrari potest, ita cum aliis probationibus coniungi potest. Praeterea, IHC informationem de localizatione proteinorum subcellularium praebere potest. Incommoda sunt scalabilitas limitata et magnae necessitates organizationales.
Sequentiatio secundae generationis (NGS) NGS utitur technicis sequentiationis parallelae magnae capacitatis ad variationes in gradu DNA et/vel RNA detegendas. Haec technica adhiberi potest ad sequentiandum et totum genoma (WGS) et regiones genorum quae interest. WGS praebet informationem mutationis genomicae amplissimam, sed multa obstacula sunt applicationi eius clinicae, inter quae necessitas exemplorum recentium textus tumoris (WGS nondum apta est ad analysandum exempla formalino immobilizata) et sumptus altus.
Sequentiatio NGS directa sequentiationem exonum integrorum et seriem genorum destinatorum comprehendit. Hae probationes regiones desideratas per specilla DNA vel amplificationem PCR locupletant, ita quantitatem sequentiationis requisitae limitantes (exoma totum 1 ad 2 centesimas genomi constituit, et etiam magnae series 500 genorum continentes tantum 0.1 centesimas genomi constituunt). Quamquam sequentiatio exonum integrorum bene se habet in textibus formalino fixis, sumptus eius altus manet. Combinationes genorum destinatorum relative oeconomicae sunt et flexibilitatem in delectu genorum examinandorum permittunt. Praeterea, DNA liberum circulans (cfDNA) emergit ut nova optio pro analysi genomica aegrotorum cancro, quae biopsiae liquidae appellantur. Tam cellulae cancrosae quam cellulae normales DNA in sanguinem emittere possunt, et DNA a cellulis cancrosis emissus DNA tumoris circulans (ctDNA) appellatur, quod analyzari potest ad mutationes potentiales in cellulis tumoris detegendas.
Electio probationis a problemate clinico specifico tractando pendet. Pleraque biosignatores cum therapiis probatis coniuncti per FISH, IHC, et PCR detegi possunt. Hae methodi ad detectionem parvarum quantitatum biosignatorum rationabiles sunt, sed efficaciam detectionis cum crescente capacitate non emendant, et si nimis multi biosignatores deteguntur, fortasse non satis textus ad detectionem erit. In quibusdam cancris specificis, ut in cancro pulmonis, ubi exempla textuum difficile est obtinere et multi biosignatores examinandi sunt, usus NGS melior electio est. In conclusione, electio probationis a numero biosignatorum examinandorum pro unoquoque aegroto et numero aegrotorum examinandorum pro biosignatore pendet. In quibusdam casibus, usus IHC/FISH sufficit, praesertim cum scopus identificatus est, ut detectio receptorum oestrogeni, receptorum progesteroni, et ERBB2 in aegrotis cancro mammae. Si exploratio plenior mutationum genomicarum et inquisitio potentialium scoporum therapeuticorum requiritur, NGS magis ordinata et sumptibus efficacis est. Praeterea, NGS considerari potest in casibus ubi eventus IHC/FISH ambigui vel incerti sunt.

Variae normae directionem praebent de quibus aegris probationibus geneticis idoneis esse debeant. Anno 2020, Grex Operarius Medicinae Praecisionis ESMO primas commendationes probationum NGS pro aegris cum cancro provecto promulgavit, probationes NGS consuetas commendans pro cancro pulmonis non squamoso non parvocellulari provecto, cancro prostatae, cancro colorectali, cancro ductus biliaris, et exemplaribus tumorum cancri ovarii, et anno 2024, ESMO in hac basi renovavit, inclusionem cancri mammae et tumorum rariorum commendans, ut tumores stromales gastrointestinales, sarcomata, cancri thyroideae et cancri originis ignotae.
Anno MMXXII, Sententia Clinica ASCO de probatione somatica genomi in aegris cum cancro metastatico vel provecto affirmat, si therapia bioindicatoris relata probatur in aegris cum tumoribus solidis metastaticis vel provectis, probationem geneticam his aegris commendari. Exempli gratia, probatio genomica peragenda est in aegris cum melanoma metastatico ad mutationes BRAF V600E investigandas, cum inhibitores RAF et MEK ad hanc indicationem probantur. Praeterea, probatio genetica etiam peragenda est si clarus index resistentiae adest pro medicamento aegroto administrando. Egfrmab, exempli gratia, inefficax est in cancro colorectali mutante KRAS. Cum aptitudinem aegroti ad sequentiationem genorum consideratur, status physicus aegroti, comorbiditates, et stadium tumoris integrandi sunt, quia series graduum requisitorum ad sequentiationem genomi, incluso consensu aegroti, processu laboratorio, et analysi eventuum sequentiationis, requirit ut aegrotus capacitatem physicam et expectationem vitae sufficientem habeat.
Praeter mutationes somaticas, nonnulli cancri etiam pro genibus germinalibus examinandi sunt. Examinatio mutationum germinalium decisiones de curatione cancrorum, ut mutationes BRCA1 et BRCA2 in cancris mammae, ovarii, prostatae, et pancreatis, afficere potest. Mutationes germinales etiam implicationes habere possunt pro futuro examine et praeventione cancri in aegrotis. Aegroti qui potentialiter idonei sunt ad examinandum mutationes germinales, certis condicionibus satisfacere debent, quae factores includunt ut historiam familiarem cancri, aetatem tempore diagnosis, et genus cancri. Tamen, multi aegroti (usque ad 50%) mutationes pathologicas in linea germinali portantes criteria traditionalia pro examinatione mutationum germinalium secundum historiam familiarem non satisfaciunt. Ergo, ad identificationem portantium mutationis quam maxime augendam, Rete Nationale Comprehensiva Cancri (NCCN) commendat ut omnes vel plerique aegroti cum cancro mammae, ovarii, endometrii, pancreatis, colorectali, vel prostatae examinentur pro mutationibus germinalibus.
Quod ad tempus probationis geneticae attinet, quia maxima pars mutationum impulsivarum clinicē significantium clonales sunt et per cursum progressionis cancri relative stabiles, rationabile est probationes geneticas in aegris tempore diagnosis cancri provecti peragere. Pro probationibus geneticis subsequentibus, praesertim post therapiam moleculariter directam, probatio ctDNA utilior est quam DNA textus tumoris, quia DNA sanguinis DNA ex omnibus laesionibus tumoris continere potest, quod magis conducit ad informationem de heterogeneitate tumoris obtinendam.
Analysis ctDNA post curationem fortasse responsionem tumoris ad curationem praedicere et progressionem morbi citius quam methodi imaginum consuetae identificare potest. Attamen, rationes ad haec data utenda ad decisiones de curatione dirigendas nondum constitutae sunt, et analysis ctDNA non commendatur nisi in experimentis clinicis. ctDNA etiam adhiberi potest ad parvas laesiones residuas post chirurgiam radicalem tumoris aestimandas. Probatio ctDNA post chirurgiam praedictor validus est progressionis morbi subsequentis et adiuvare potest ad determinandum utrum aegrotus ex chemotherapia adjuvante proderit, sed adhuc non commendatur ctDNA extra experimenta clinica adhiberi ad decisiones de chemotherapia adjuvante dirigendas.

Processus datorum Primus gradus in ordinatione genomi est extrahere DNA ex exemplaribus aegrotorum, parare bibliothecas, et generare data sequentiationis cruda. Data cruda ulteriorem elaborationem requirunt, inter quae filtratio datorum humilis qualitatis, comparatio eorum cum genomio referentiali, identificatio diversorum generum mutationum per varios algorithmos analyticos, determinatio effectus harum mutationum in translationem proteinorum, et filtratio mutationum lineae germinalis.
Annotatio genorum impulsorum (driver gene annotation) ad mutationes impulsorum et vectorum distinguendas destinatur. Mutationes impulsorum ad iacturam vel augmentum activitatis genorum tumoris suppressorum ducunt. Variationes parvae quae ad inactivationem genorum tumoris suppressorum ducunt includunt mutationes absurdas (nonsense), mutationes "frameshift", et mutationes situs splicing clavium (key splicing sites), necnon deletiones codonis initialis (start codon) minus frequentes, deletiones codonis terminationis (stop deletion), et latam varietatem mutationum insertionis/deletionis intronis. Praeterea, mutationes "missense" (missense) et mutationes insertionis/deletionis intronis parvae etiam ad iacturam activitatis genorum tumoris suppressorum ducere possunt cum regiones functionales importantes afficiunt. Variationes structurales quae ad iacturam activitatis genorum tumoris suppressorum ducunt includunt deletionem genorum partialem vel completam et alias variantes genomicas quae ad destructionem systematis legendi genorum ducunt. Variationes parvae quae ad functionem oncogenorum ducunt includunt mutationes "missense" et insertiones/deletiones intronis occasionales quae regiones functionales proteinorum importantes petunt. In casibus raris, truncatio proteinorum vel mutationes situs splicing ad activationem oncogenorum ducere possunt. Variationes structurales quae ad activationem oncogenorum ducunt includunt fusionem genorum, deletionem genorum, et duplicationem genorum.
Interpretatio clinica variationis genomicae momentum clinicum mutationum identificatarum, id est potentialem valorem diagnosticum, prognosticum, vel therapeuticum, aestimat. Plura systemata classificationis in probationibus fundata adhibentur quae ad interpretationem clinicam variationis genomicae dirigendam adhiberi possunt.
Index Oncologiae Medicinae Praecisionis (OncoKB) Centri Cancri Memorialis Sloan-Kettering, varietates genorum in quattuor gradus secundum valorem praedictivum pro usu medicamentorum, classificat: Gradus 1/2, biosignatores ab FDA probati, vel clinicē normae, qui responsionem indicationis specificae ad medicamentum probatum praedicunt; Gradus 3, biosignatores ab FDA probati vel non probati, qui responsionem ad medicamenta nova destinata quae in experimentis clinicis promissionem ostenderunt praedicunt; et Gradus 4, biosignatores non ab FDA probati, qui responsionem ad medicamenta nova destinata quae in experimentis clinicis probationem biologicam persuasivam ostenderunt praedicunt. Quintus subgrex cum resistentia curationis coniunctus additus est.
Normae Societatis Americanae Pathologiae Molecularis (AMP)/Societatis Americanae Oncologiae Clinicae (ASCO)/Collegii Pathologorum Americanorum (CAP) ad interpretandam variationem somaticam variationem somaticam in quattuor categorias dividunt: Gradum I, cum significatione clinica valida; Gradum II, cum significatione clinica potentiali; Gradum III, significatione clinica ignota; Gradum IV, non nota ut clinica significativa sit. Solae variantes gradus I et II utiles sunt ad decisiones de curatione.
Scala Operationis Clinicae Scopi Molecularis (ESCAT) ESMO varietates genorum in sex gradus classificat: Gradus I, scopi idonei ad usum cotidianum; Phase II, scopus qui adhuc investigatur, probabiliter adhibebitur ad examinandam multitudinem aegrotorum qui ex medicamento scopo utilitatem capere possent, sed plura data necessaria sunt ad hoc confirmandum. Gradus III, varietates genorum destinatarum quae utilitatem clinicam in aliis speciebus cancri demonstraverunt; Gradus IV, tantum varietates genorum destinatarum ab indiciis prae-clinicis confirmatae; In gradu V, indicia sunt ad significationem clinicam mutationis destinatae confirmandam, sed therapia unius medicamenti contra scopum superviventiam non extendit, vel strategia curationis combinatae adoptari potest; Gradus X, defectus valoris clinici.