Nowotwory stanowią główną przyczynę zgonów i istotną przeszkodę w wydłużaniu średniej długości życia w każdym kraju na świecie. Im wcześniej zostanie zdiagnozowany, tym lepsze są wyniki leczenia; ta obserwacja spowodowała, że na przestrzeni lat wzrosło zainteresowanie diagnostyką nowotworów. Obecnie w diagnostyce nowotworów prym wiodą diagnostyka molekularna i profilowanie genomowe, wykorzystywane do identyfikacji profili molekularnych specyficznych dla danego nowotworu, które stanowią podstawę do opracowania nowych terapii celowanych.
Historia diagnostyki nowotworów
Tradycyjnie leczenie nowotworów polega na połączeniu chirurgii, radioterapii i koktajli leków chemioterapeutycznych. Leczenie jest zwykle oparte na typie i stadium zaawansowania nowotworu, które ustala się na podstawie zdjęć radiologicznych i biopsji guza, które pozwalają ocenić jego cechy morfologiczne. Proces ten obejmuje wizualne badanie histopatologiczne komórek nowotworowych, określane mianem histomorfologii. Histomorfologia jest nadal podstawową procedurą stosowaną do identyfikacji guzów jako raków, mięsaków lub czerniaków oraz do określania schematu leczenia.1
Histomorfologia jest techniką stosowaną od lat do identyfikacji i diagnozowania guzów łagodnych i złośliwych. Jej działanie polega na utrwaleniu fragmentu tkanki nowotworowej pacjenta przed poddaniem jej obróbce histologicznej. Obejmuje to zatopienie tkanki w bloczkach parafinowych i wykonanie cienkich plasterków tkanki za pomocą mikrotomu, które są następnie umieszczane na szklanych szkiełkach i barwione hematoksyliną i eozyną. Rozpoznanie nowotworu może wymagać również wykonania dodatkowych badań, takich jak immunohistochemia (IHC) i cytometria przepływowa. Badania te mogą jednak często opóźniać postawienie ostatecznej diagnozy i wydłużać czas oczekiwania na wynik w większości laboratoriów patologicznych, co może powodować dalsze opóźnienia w rozpoczęciu leczenia.
Ostatnio różne aberracje genetyczne zostały powiązane z patogenezą nowotworów, co pozwoliło na lepsze zrozumienie ich rozwoju i bardziej precyzyjną diagnostykę. Identyfikacja specyficznych celów genowych stała się przełomem w diagnostyce nowotworów, umożliwiając patologom lepszą klasyfikację nowotworów i projektowanie molekularnych testów diagnostycznych. Testy te, wykonywane zwykle m.in. za pomocą łańcuchowej reakcji polimerazy (PCR) i immunohistochemii, często dostarczają bezcennych informacji na temat rokowania i spodziewanego wyniku leczenia pacjenta; połączenie IHC i PCR pozwoliło nawet naukowcom odkryć nowe podkategorie nowotworów, czego najlepszymi przykładami są medulloblastoma i rak piersi.1 Mając to na uwadze, te nowe testy diagnostyczne mają uzupełniać tradycyjną histomorfologię guza, a nie ją zastępować.
Terapia celowana i profilowanie molekularne
Terapia celowana ma na celu zahamowanie funkcji specyficznych cząsteczek nowotworowych obecnych w niektórych nowotworach. Terapię celowaną stosuje się przede wszystkim w leczeniu pacjentów, którzy nie reagują lub prawdopodobnie nie zareagują na standardowe terapie. Terapię celowaną włącza się do leczenia początkowego, gdy dany nowotwór jest już oporny na konwencjonalną chemioterapię. Często wymagane są testy predykcyjne, ponieważ terapie te mogą być nieskuteczne w przypadku guzów, które nie zawierają odpowiedniej mutacji. Do godnych uwagi sukcesów należy terapia celowana w przypadku HER2-dodatnich raków piersi i mutacji KIT w stromalnych nowotworach przewodu pokarmowego. Ostatnie postępy w sekwencjonowaniu o wysokiej wydajności umożliwiły także dokładniejsze odwzorowanie fenotypów molekularnych, co zwiększa wartość prognostyczną i predykcyjną tych biomarkerów.
Profilowanie molekularne jest już wykorzystywane do udoskonalania terapii celowanych stosowanych u pacjentów, którzy nie reagują na standardową chemioterapię lub u których doszło do progresji nowotworu pomimo odpowiedniej chemioterapii. W przypadkach, gdy mimo chemioterapii dochodzi do przerzutów, ważne jest stworzenie profilu molekularnego guza przerzutowego. Wykorzystanie wielu platform, takich jak sekwencjonowanie genów, IHC i analiza ekspresji białek, może dać pełniejszy obraz charakterystyki guza i umożliwić lekarzom zidentyfikowanie nowych celów terapeutycznych. Proces ten może być również przeprowadzony na wcześniejszym etapie diagnozy w celu zidentyfikowania typu nowotworu. Wykorzystując te narzędzia genetyczne, badacze byli w stanie wykazać 95% dokładność w identyfikacji typu nowotworu w procesie zwanym "profilowaniem wstecznym".1 Jednak, choć może to przynieść korzyści w przyszłości, profilowanie molekularne nie pozwala jeszcze odróżnić nowotworów łagodnych od złośliwych z wystarczająco dużą dokładnością. W związku z tym najlepiej stosować je jako uzupełnienie analizy morfologii guza w ogólnej ocenie diagnostycznej nowotworów.
Przyszłość: płynne biopsje i diagnostyka przestrzenna
Pojawiło się kilka nowych technik diagnostycznych, które mogą zmienić sposób rozpoznawania nowotworów w przyszłości. Te nowe techniki, choć wciąż w fazie rozwoju, mogą pomóc we wcześniejszym diagnozowaniu pacjentów, zapewniając bardziej szczegółową analizę guza i umożliwiając opracowanie bardziej spersonalizowanych terapii celowanych.
Pierwsza z nowych technik polega na wykorzystaniu płynnych biopsji zamiast biopsji tkanki stałej. Płynne biopsje stanowią nowe, obiecujące narzędzie wczesnego wykrywania raka, monitorowania postępu choroby i opracowywania spersonalizowanej medycyny. Wymagają one jedynie pobrania płynu biologicznego, takiego jak krew lub mocz, stanowią więc mniej inwazyjną alternatywę, eliminującą konieczność wykonywania inwazyjnych zabiegów chirurgicznych, które mogą powodować niepożądane powikłania. Płyny te można badać pod kątem obecności biomarkerów choroby, co pozwala lepiej informować o decyzjach klinicznych. Ich nieinwazyjność oznacza również, że można pobierać wiele próbek, co pozwala na śledzenie postępu choroby. Chociaż biopsje tkankowe są nadal znacznie bardziej wiarygodnym narzędziem do diagnozowania raka, biopsje płynne mogą je zastąpić w przypadkach, w których określone biomarkery zostały przetestowane i zatwierdzone klinicznie.
Lepsza kwantyfikacja heterogeniczności guza może również umożliwić bardziej spersonalizowane i skuteczne leczenie. Jest to prawdopodobnie jedno z głównych wyzwań stojących obecnie przed diagnostyką nowotworów, ponieważ niektóre guzy mogą wykazywać heterogeniczność śródmiąższową, w której wykazują różne profile fenotypowe, morfologiczne, a nawet profile ekspresji genetycznej. Może to utrudniać klasyfikację guza i wybór terapii celowanej, która najprawdopodobniej nie spowoduje chemiooporności. Jednym ze sposobów poprawy analizy takich guzów jest diagnostyka przestrzenna. Wymaga to wykorzystania nienaruszonej próbki tkanki, którą następnie poddaje się różnym technikom wizualnym i obrazowym. W połączeniu z płynnymi biopsjami, które wykrywają cząsteczki uwalniane do mikrośrodowiska guza, może to dostarczyć dokładniejszych informacji i prowadzić do bardziej wiarygodnych decyzji klinicznych.
Nowoczesne techniki i możliwości terapeutyczne w ciągu ostatnich dwóch dekad znacznie zmniejszyły śmiertelność i zachorowalność z powodu nowotworów. Jednak nawroty i wznowy nadal nękają wielu chorych, którzy przeżyli chorobę nowotworową. Dlatego opracowanie nowych narzędzi diagnostycznych pozostaje priorytetem, a przed nami jeszcze wiele pracy, aby skutecznie poprawić rokowania pacjentów.
LabTAG firmy GA International jest wiodącym producentem wysokowydajnych etykiet specjalistycznychoraz dostawcą rozwiązań identyfikacyjnych stosowanych w laboratoriach badawczych i medycznych, a także w placówkach służby zdrowia.
Referencje:
- Ahmed AA, Abedalthagafi M. Cancer diagnostics: The journey from histomorphology to molecular profiling. Oncotarget. 2016;7(36):58696–58708.
