Молекулярно-генетические исследования

Термин “молекулярно-генетическое исследование” (МГИ) объединяет ряд медицинских тестов для выявления изменений в генах, хромосомах, белках.

Наш организм состоит из клеток. В большинстве клеток имеется ядро. В ядре - хромосомы. В них - молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). В двойных спиралях этих молекул последовательностью нуклеотидов “зашифрована” вся информация о нашем организме. Отдельные участки ДНК называются гены, они служат “шаблонами” для создания РНК. Каждая РНК несет информацию для синтеза какого-то определенного белка. Если в генетическом аппарате происходит “поломка” (мутация), то работа клетки может нарушится. Сбой в “инструкции” - ДНК - чреват риском развития болезни, например, появления опухоли. Такие нарушения и выявляют молекулярно-генетические исследования. 

Выделяют следующие виды тестов: 

• Определяющие конкретное изменение в определенном гене.
• Определяющие любые изменения, но только в одном гене.
• Выявляющие изменения в нескольких (ключевых) генах за один тест - мультигенные (панельные).
• Читающие целые хромосомы - хромосомные. 
• Читающие основную последовательность ДНК человека, чтобы найти генетические изменения всего генома. (Секвенирование - от англ. sequence последовательность).
• Определяющие, какие гены включены или выключены в разных типах клеток - определение экспрессии генов.
• Изучающие количество или уровень активности белков, воспроизводимых генами - биохимические. 

Виды исследований

• Иммуногистохимия (ИГХ): метод выявления белков на поверхности опухолевых клеток при помощи других “помеченных” белков, подходящих к ним «как ключ к замку». (Метод подходит для выявления ALK, PD-L1, NTRK).
• Полимеразная цепная реакция (ПЦР): метод, позволяющий определить наличие конкретной генетической поломки. (Так определяется мутация EGFR, HER2, METex14, BRAF, KRAS).
• Флуоресцентная гибридизация (FISH): метод определения активности гена в опухолевой ткани. (Применяется для определения ALK, ROS1, MET, RET, NTRK).
• Секвенирование нового поколения (NGS): метод «расшифровки» сразу нескольких участков генетического материала. Выполнение этого исследования может определить наличие или отсутствие большого количества поломок. (Методом NGS можно определить EGFR, HER2, METex14, BRAF, KRAS, ALK, ROS1, MET, RET, NTRK). 

ИГХ, ПЦР, FISH применяются для поиска самых частых генетических нарушений. 

NGS может выполняться для поиска более редких мутаций. Более подробно читайте здесь.

Для чего проводится МГИ? 

Молекулярно-генетическое исследование выполняют при скрининге новорожденных для выявления генетических нарушений, для подтверждения генетического или хромосомного заболевания в любом возрасте, для определения риска пары иметь ребенка с генетическим заболеванием, для установления родства между людьми и многих других целей.

МГИ в онкологии необходимы для определения:

• Мутаций-мишеней для  подбора таргетной терапии.
• Прогноза - определенные мутации связаны с более агрессивными опухолями. Эта информация позволяет врачу с самого начала учесть данный фактор и выбрать подходящее лечение. 
• Наследственных мутаций, повышающих риск развития опухоли. При их выявлении врач может порекомендовать начать обследование раньше или проходить его чаще. 
• Повышенного риска рака в семье. Родители могут передавать детям генетические мутации, связанные с опухолями. Если у пациента обнаружена мутация, есть шанс, что она присутствует у одного из его родителей, а также у братьев, сестер, детей.

Какие параметры оцениваются? 

Рак молочной железы

Для выбора терапии при раке молочной железы обязательно определение:

• рецепторов к эстрогену и прогестерону 
• рецептора эпидермального фактора роста 2 типа (human epidermal growth factor 2 receptor – HER2). 

Опухоли с рецепторами к эстрогену или прогестерону называются гормонозависимыми. В их лечении используют гормональную терапию для подавления стимулирующего влияния гормонов на опухоль. 

Если же опухоль HER2-положительна, то используется таргетная терапия препаратами, блокирующими HER2-рецепторы.

При раке молочной железы важно определить наличие мутаций, так как они встречаются примерно в 1 случае из 10. Наиболее часто мутации, ответственные за наследственные формы рака молочной железы, находятся в генах BRCA1/2 (BReast CAncer - ген рака молочной железы). Выявляется примерно у 3% пациентов с раком молочной железы, чаще у пациентов с тройным негативным раком молочной железы. Другими мутациями, способными повысить риск возникновения опухолей молочной железы являются: PALB2, STK11, CHEK2, CDH1, BRIP1, PTEN.

Рак предстательной железы

Риск возникновения рака простаты увеличивают мутации в генах:

• BRCA1 и BRCA2. Такие мутации у женщин повышают риск развития рака груди и яичников, а у мужчин - рака простаты (особенно изменения в BRCA2).
• MSH2, MSH6, MLH1 и PMS2. Унаследованные изменения любого из этих генов вызывают синдром Линча, сопровождающийся повышенным риском рака прямой кишки, простаты, матки и других видов рака.
• CHEK2, ATM, PALB2. Эти гены помогают исправлять случайные ошибки в ДНК. Мутации в них могут повысить риск рака простаты.

Более подробно читайте здесь. 

Рак легкого

В зависимости от гистологического подтипа опухоли легкого используются разные методы исследования.

• В случае обнаружения аденокарциномы определяют: EGFR, ALK, ROS1. Также можно исследовать: BRAF, RET, MET, MEТ14ex, NTRK, HER2. У пациентов молодого возраста и некурящих мутации найти легче.
• При плоскоклеточном раке легкого или аденокарциноме без мутаций определяют наличие белка PD-L. Его определение необходимо для назначения иммунотерапии.

Более подробная информация здесь и здесь. 

Меланома

При меланоме кожи для подбора таргетной терапии проводят МГИ на наличие мутации в гене BRAF. При отсутствии мутации проводят тест на мутацию в гене KIT, NRAS и более редко на ALK и ROS1.

Наследственная предрасположенность к меланоме встречается до 10% случаев и может быть связана с мутациями в гене CDKN2A, некоторыми вариантами гена MC1R и мутациями в гене BAP1. Также к наследственным факторам повышенного риска меланомы относится синдром семейных атипичных невусов и меланомы (FAMMM - familial atypical multiple mole and melanoma), связанный с мутацией в гене CDKN2A.

Где и кто проводят МГИ? 

Исследование проводят врачи-генетики в специализированных лабораториях. Онколог может направить пациента в лабораторию напрямую (форма 057/у-04) или через программу Российского общества клинической онкологии. 

В Москве в рамках ОМС МГИ доступно в лабораториях:

• Московской городской больницы № 62;
• МКНЦ имени А.С. Логинова;
• НМИЦ онкологии имени Н.Н. Блохина.

В других городах МГИ доступно в лабораториях: 

• НМИЦ онкологии имени Н.Н. Петрова (г. Санкт-Петербург)
• Другие лаборатории можно посмотреть на сайте.

Лучше всего выполнять МГИ на образцах опухолевой ткани, полученных в течение года до исследования. Позже исследование может дать ложно-отрицательные результаты.

Как понять, что МГИ необходимо, и к кому обращаться? 

При наличии онкологического заболевания для определения показаний к генетическому тестированию, необходимо обратиться к онкологу. ИГХ, ПЦР, FISH доступны в России по ОМС. Исследование NGS в рамках ОМС проводится после получения отрицательного результата ПЦР-теста, во всех остальных случаях исследование проводится платно (цена более 100 тысяч рублей). Направление 057/у-04 на их выполнение дает врач-онколог. 

Если нет установленного онкологического заболевания, но в семье были случаи рака молочной железы, кишечника, яичников, предстательной железы, поджелудочной железы или другие, то для оценки показаний к генетическому тестированию нужна консультация врача-генетика.

Как долго ждать результат?

Средний срок ожидания результата молекулярно-генетического исследования составляет около двух недель. Длительность выполнения NGS составляет около 1 месяца. 

Результатом МГИ может быть отсутствие мутации (возможно, необходимо провести тестирование другим способом), наличие мутации или выявление мутации с неизвестной клинической значимостью. 

Выводы

1. МГИ - тип медицинских тестов, направленных на выявление изменений в генах, хромосомах, белках.
2. Результаты МГИ в онкологии помогают определить мишени для таргетной терапии, уточнить прогноз, оценить риск развития опухоли у человека и/или родственников.
3. Подсказать нужно ли проводить МГИ и какое именно исследование помогут онколог или генетик.
4. ИГХ, ПЦР, FISH доступны в России по ОМС.
5. Результатом МГИ может быть отсутствие мутации, наличие мутации или выявление мутации с неизвестной клинической значимостью. 

Что еще почитать?

1. Статья для пациентов от НМИЦ онкологии Н.Н. Петрова (на русском языке).
2. http://www.cancergenome.ru/materials/ (на русском языке).
3. Справочники для пациентов от NCCN (на русском и английском языке).
4. Видео-лекции от НМИЦ онкологии Н.Н. Петрова (на русском языке).
5. Материалы для пациентов про генетические тесты для таргетной терапии рака (на английском языке).