Badania genetyczne na raka – jakie badania warto wykonać?

Jaki jest związek między genami a nowotworem?

Kod genetyczny jest swoistego rodzaju instrukcją, na podstawie której budowane są wszystkie elementy organizmu – od pojedynczych składników komórek, do całych układów narządów. Tworzony jest przez cztery rodzaje cząsteczek (tzw. nukleotydy), które są ze sobą połączone w odpowiedniej kolejności. Cząsteczki te można porównać do liter, z których budowane są wyrazy, te natomiast tworzą zdania, które są tłumaczone i wykorzystywane do syntezy białek.

Fragmenty kodu genetycznego o ściśle określonej kolejności nukleotydów, zawierające informacje o budowie białek, nazywamy genami. Białka przejmują podstawowe role w komórce, pełniąc funkcję budulcową, umożliwiając metabolizm, czy wreszcie kontrolując jej podziały i naprawiając uszkodzenia DNA.

Szczególnie niebezpieczne wydają się mutacje genów odpowiedzialnych za kontrolę podziałów komórki oraz warunkujących sprawność mechanizmów naprawy DNA. Utrata kodowanych przez nie białek prowadzić może do niekontrolowanych podziałów i dalszego nawarstwiania uszkodzeń. Stopniowo prowadzi to również do utraty zdolności komórki do reagowania na sygnały „z zewnątrz”. W efekcie powstają „autonomiczne”, stale dzielące się komórki nowotworowe.

Proces ten trwa zwykle latami i wymaga powstania wielu mutacji. Jeśli potencjalnie niebezpieczna mutacja obecna jest w materiale genetycznym komórek rozrodczych, istnieje ryzyko przekazania jej potomstwu.

Na czym polegają badania genetyczne na raka?

Jeszcze niedawno terapie nowotworowe były dobierane na podstawie stosunkowo prostych do zbadania parametrów takich, jak:

• lokalizacja narządowa;
• rozpoznanie histopatologiczne;
• klasyfikacje uwzględniające stopień zaawansowania i złośliwość guza.

Rozwój genetyki i poznanie mechanizmów leżących u podstaw rozwoju lub przerzutowania danego typu nowotworu pozwalają na zastosowanie tzw. terapii celowanej, czyli takiej, która uwzględnia leki działające wyłącznie na określony typ komórek lub konkretne procesy. Pozwala to na minimalizację skutków ubocznych i związanego z nimi cierpienia pacjenta, ale także optymalizację kosztów i czasu trwania opieki medycznej.

Medycyna personalizowana może być oferowana zarówno pacjentom, u których nowotwory są wynikiem predyspozycji genetycznych (około 15% wszystkich przypadków), jak i tym, gdzie do rozwoju guza doszło spontanicznie (pozostałe 85% przypadków). W praktyce badania genetyczne pozwalają realizować opiekę onkologiczną na kilku płaszczyznach.

Opieka profilaktyczna

W przypadku nowotworów dziedziczonych część osób jest obciążona zwiększonym ryzykiem zachorowania. Znajomość grupy ryzyka pozwala adresować do pacjenta precyzyjnie dobrane badania i testy tak, aby zmiany nowotworowe wykryć możliwie na jak najwcześniejszym etapie. Chodzi nie tylko o wykrycie konkretnego nowotworu, ale także ustalenie tzw. spektrum ryzyka, czyli zweryfikowanie na wystąpienie procesu nowotworowego jakich jeszcze innych narządów pacjent może być podatny. Dobrym przykładem jest ryzyko rozwoju nowotworu jelita grubego, w parze z którym często idzie również rozwój raka żołądka, dróg żółciowych czy mózgu.

Chemoprewencja

Chemoprewencja polega na podawaniu pacjentom z określoną mutacją genetyczną profilaktycznie leku zmniejszającego zapadalność na określony typ nowotworu. W literaturze jako przykład podaje się przyjmowanie przez pacjentów z mutacją genu BRCA1 i BRCA2 leku o nazwie tamoksyfen o działaniu antyestrogenowym.

Personalizacja postępowania medycznego

Znajomość mechanizmu rozwoju nowotworów pozwala zastosować precyzyjne protokoły działania, np. podczas operacji mającej na celu resekcję guza. Takim działanie będzie np. podawania olaparybu – leku przeciwnowotworowego oraz inhibitora PARP w leczeniu podtrzymującym raka jajnika.

Korzyścią płynącą z rozwoju genetyki, będącą nie do przecenienia w kontekście opieki onkologicznej, jest też znaczący rozwój poradnictwa medycznego. Analiza danych rodowodowych i klinicznych pozwala przewidzieć z wysokim prawdopodobieństwem ryzyko wystąpienia i rozwoju choroby. To ważna informacja, w oparciu o którą członkowie rodziny mogą z wyprzedzeniem poddać się badaniu genetycznemu, albo np. planować potomstwo.

Rodzaje badań genetycznych na raka

Laboratorium wykonujące badania genetyczne może mieć dostęp do jednej lub kilku różnych metod diagnostycznych. Warto pamiętać, że medycyna stale się rozwija. O ile metoda Sangera była znana już na początku lat 80. ubiegłego wieku, metody określane jako sekwencjonowanie następnej generacji (next generation sequencing – NGS) lub massive parallel sequencing pojawiły się niemal 30 lat później i są znacznie bardziej czułe. Wybierając placówkę pacjent powinien ustalić, jakiego rodzaju techniki używane są w diagnostyce.

Metoda sekwencjonowania bezpośredniego metodą Sangera

Metoda Sangera to jeden z pierwszych sposobów na sekwencjonowanie DNA. Pozwala m.in. na badanie wybranych fragmentów DNA i wariantów uzyskanych w metodach tzw. wielkoskalowych – bardziej nowoczesnych, uwzględniających cały pejzaż genetyczny. Zaleca się, aby przy metodzie Sangera struktura guza obejmowała minimum 20% pobranego na potrzeby histopatologii materiału.

Sekwencjonowanie następnej generacji (NGS)

Sekwencjonowanie NGS polega na kompleksowej ocenie materiału genetycznego pacjenta. Umożliwia jednoczesne wykrycie wielu zmian na poziomie molekularnym, a także ustalenie rodzaju zmiany genetycznej. Sięgając po nowoczesne technologie można wykryć zmiany punktowe, różne rodzaje delecji, zwielokrotnienie liczby genu, tzw. amplifikacje oraz powstania genów fuzyjnych, będących efektem scalenia się dwóch różnych genów.

Reakcja łańcuchowa polimerazy QPCR

Ilościowy PCR to dobrze znany wariant reakcji polimerazy łańcuchowej. Wyróżnia się szybkim przebiegiem badania oraz wysokim stopniem czułości, sięgającym nawet 1% do 0,2%. Umożliwia identyfikację znanych wariantów genetycznych oraz ocenę DNA nowotworowego krążącego we krwi, tzw. ctDNA (ang. circulating tumor DNA). Jej zaletą jest możliwość wykrycia zmiany nowotworowej w materiale zawierającym zaledwie 5% utkania nowotworowego.

Chromogeniczna hybrydyzacja in situ

Metoda znana także jako FISH (ang. fluorescent in situ hybridization). Jest stosowana w sytuacjach, kiedy nie można jednoznacznie ustalić miejsca oraz rodzaju rearanżacji (czyli mieszania segmentów genów). Polega na wykorzystaniu fluorescencyjnych sond DNA, które na kolorowo „znakują” zmiany w kodzie genetycznym. Do wykorzystania FISH niezbędne jest sięgnięcie po zaawansowaną mikroskopię fluorescencyjną.

Reakcja łańcuchowa polimerazy MLPA

Odmiana polimerazy łańcuchowej oparta na wielokrotnej ligacji, określana jako multiplex ligation-dependent probe amplification. Służy do wykrywania dużych zmian w kodzie genetycznym, jak delecje. Metoda MLPA jest wykorzystywana do wykrywania zmian dziedziczonych, które rozwijają się w płodzie, jak również do weryfikacji wyników badań uzyskiwanych z metod wielkoskalowych, jak NGS.

Oczywiście nie są to wszystkie metody pozwalające na wykrywanie chorób genetycznych oraz zwiększonego ryzyka zachorowania. Testy genetyczne mogą opierać się też na takich technikach, jak droplet digital PCR, służącej przede wszystkim do oceny tcDNA krążącego we krwi. Jeszcze inną metodą diagnostyczną jest pirosekwencjonowanie, stosowane do oceny metylacji DNA.

Dobór metod oceny materiału genetycznego pacjenta nigdy nie powinien być przypadkowy, ale ukierunkowany na wykrycie zmian, które w danym przypadku są szczególnie prawdopodobne.

Wskazanie do wykonania badań genetycznych na raka

Zaleca się, aby diagnostykę genetyczną pod kątem onkologicznym wykonali pacjenci należący do jednej z kilku grup.

Przede wszystkim dotyczy to osób, u których pojawił się nowotwór o nieznanym pochodzeniu, co do którego brakuje jednoznacznych wytycznych w zakresie diagnostyki i leczenia. Powinni z niej skorzystać również pacjenci z występującymi równolegle kilkoma nowotworami, a także ci, którzy znajdują się w grupie zwiększonego ryzyka zachorowania na raka. Dotyczy to zwłaszcza przypadków, kiedy nowotwory pojawiały się już wcześniej, w poprzednich pokoleniach.

Przygotowanie do badań genetycznych na raka

Udając się na pierwszą wizytę pacjent powinien przygotować cały komplet dokumentacji medycznej, jaką dysponuje. Warto wynotować również szczegóły dotyczące tego, czy w rodzinie pojawiały się już nowotwory (a także w której linii i stopniu oraz jakiego rodzaju mutacji dotyczyły zmiany), czy były one leczone i z jakim skutkiem. Na tej podstawie lekarz jest w stanie ustalić zwiększone ryzyko zachorowania oraz ustalić zindywidualizowany schemat działania.

Co istotne, badanie genetyczne dotyczące nowotworów dziedzicznych wystarczy przeprowadzić raz w życiu, ponieważ informacje zapisane w materiale genetycznym DNA nie ulegają zmianie. W ciągu życia może dojść jednak do pojawienia się zmian spontanicznych.

Czy można zrobić markery nowotworowe na NFZ?

Badania w kierunku ustalenia poziomu markerów nowotworowych są obecnie refundowane przez NFZ. Pacjent musi w tym celu otrzymać jednak skierowanie od lekarza. Może być to zarówno lekarz ogólny POZ, jak i specjalista – onkolog zlecający testy na podstawie objawów ogólnych oraz wskazań medycznych, np. wyników krwi.

Warto pamiętać, że NFZ oferuje również udział w profilaktycznych badaniach ukierunkowanych na wykrycie raka piersi, raka szyjki macicy czy raka jelita grubego.

Gdzie zrobić badania genetyczne na raka?

Badanie genetyczne na raka można przeprowadzić w dwóch typach placówek. Pierwszy z nich to sieci prywatne, gdzie pacjent – po uiszczeniu opłaty – może zlecić pobranie krwi i wykonanie bardzo szerokiego spektrum badań diagnostycznych, w tym pod kątem onkologii. Koszt takiego badania sięga kilku tysięcy złotych.

Istnieje również możliwość przeprowadzenia badań w placówkach współpracujących z NFZ. Takie testy są refundowane pod warunkiem otrzymania skierowania na badania. Wykonuje się je w poradniach genetycznych, choć przed wyborem placówki należy upewnić się, że zajmuje się ona diagnostyką w kierunku danego nowotworu (nie zawsze tak będzie).

Jak wykonuje się test genetyczny?

Testy genetyczne wykonuje się z małej próbki płynu ustrojowego lub tkanki, najczęściej krwi, czasem śliny lub płynu owodniowego albo komórek pozyskanych z wymazu z błony śluzowej policzka. Materiał wysyłany jest do laboratorium, w którym możliwe jest przeprowadzenie testów genetycznych.

Następnie najczęściej wynik trafia w ręce lekarza genetyka, który zlecił wykonanie testu. Czas oczekiwania na wyniki badania wynosi zazwyczaj kilka tygodni. Zarówno przed wykonaniem testu genetycznego, jak i po otrzymaniu wyniku wskazana jest konsultacja u lekarza – genetyka medycznego.

Kto powinien poddać się testowi genetycznemu na raka?

Specjaliści zalecają przeprowadzenie testów genetycznych u osób łącznie spełniających wszystkie 3 kryteria:

• osobisty lub rodzinny wywiad wskazujący na zwiększone ryzyko nowotworu dziedzicznego;
• wynik testu może być odpowiednio zinterpretowany, tzn. jednoznacznie wykluczona lub potwierdzona mutacja genetyczna;
• wynik testu dostarczy informacji, która pozwoli objąć badaną osobę odpowiednią opieką zdrowotną.

Cechy szczególnie przemawiające za dziedzicznym nowotworem to:

• nowotwór zdiagnozowany w bardzo młodym wieku;
• kilka różnych nowotworów, które pojawiły się u tej samej osoby niezależnie od siebie;
• nowotwór rozwijający się w obu sparowanych narządach, np. rak obu piersi, rak obu jajników, rak obu nerek;
• ten sam typ nowotworu u bliskich krewnych (np. rak piersi u matki, córki, siostry);
• nietypowe przypadki nowotworu, np. rak sutka u mężczyzn;
• obecność wad wrodzonych, np. wrodzonych znamion skórnych, wad układu szkieletowego, które występują w dziedzicznych zespołach nowotworowych;
• przynależność do określonych grup etnicznych, wśród których istnieje zwiększone ryzyko zachorowania na określony typ nowotworu.

Jakie testy genetyczne są wykonywane w szacowaniu ryzyka nowotworu?

Do chwili obecnej zostało opisanych ponad 50 dziedzicznych zespołów nowotworowych. Większość z nich jest spowodowana przez mutacje genetyczne przekazywane w sposób dominujący. Poniżej przedstawiono część najczęściej występujących dziedzicznych zespołów nowotworowych, dla których są dostępne testy genetyczne.

• Dziedziczny rak piersi i jajnika (geny BRCA1, BRCA2) – rak piersi u kobiet, rak jajnika, rak sutka u mężczyzn.
• Zespół Li-Fraumeni (gen TP53) – rak piersi, mięsaki tkanek miękkich, osteosarcoma (kostniakomięsak), białaczki, guzy mózgu, rak nadnerczy.
• Zespół Cowdena (gen PTEN) – rak piersi, rak tarczycy, rak endometrium.
• Zespół Lyncha (dziedziczny niepolipowaty rak jelita grubego; geny MSH2, MLH1, MSH6, PMS2, EPCAM) – rak jelita grubego, rak endometrium (błony śluzowej macicy), rak jajnika, rak miedniczki nerkowej, rak trzustki, rak jelita cienkiego, rak wątroby i dróg żółciowych, rak żołądka, rak piersi, guzy mózgu.
• Gruczolakowata polipowatość rodzinna (gen) APC) – rak jelita grubego, niezłośliwe polipy okrężnicy, łagodne i złośliwe guzy jelita cienkiego, kostniaki, guzy mózgu, żołądka, skóry i innych tkanek.
• Siatkówczak (gen RB1) – rak siatkówki, rak szyszynki, osteosarcoma, czerniak, mięsaki tkanek miękkich.
• Gruczolakowatość wewnątrzwydzielnicza typu 1 – MEN1, zespół Wermera (gen MEN1) – guzy wewnątrzwydzielnicze trzustki, gruczolak przytarczyc, gruczolak przysadki.
• Gruczolakowatość wewnątrzwydzielnicza typu 2 – MEN2 (gen RET) – rak rdzeniasty tarczycy, pheochromocytoma (guz chromochłonny nadnerczy), inne (gruczolak przytarczyc – MEN2a, nerwiakowłókniaki – MEN2b).
• Zespół Von Hippel-Lindau (gen VHL) – rak nerki.

Interpretacja wyników testów genetycznych

Interpretacji wyników badań genetycznych nigdy nie należy przeprowadzać na własną rękę, ponieważ wymaga to nie tylko fachowej wiedzy, ale również doświadczenia. Nie każda mutacja musi od razu prowadzić do rozwoju chorób nowotworowych, dlatego wyniki należy skonsultować z genetykiem, który jest w stanie je ocenić. Niektóre mutacje somatyczne mogą sygnalizować rozwój raka, inne plasują pacjenta w grupie zwiększonego ryzyka. Jeszcze inne nie mają większego znaczenia dla zdrowia pacjenta.

Co oznacza wynik dodatni (pozytywny) testu genetycznego?

Wynik badania genetycznego może być przedstawiony na kilka różnych sposobów opisanych poniżej.

Wynik pozytywny (dodatni) oznacza, że laboratorium stwierdziło istnienie określonej mutacji genetycznej powiązanej z dziedzicznym nowotworem. Wynik pozytywny (dodatni):

• potwierdza rozpoznanie dziedzicznego nowotworu u osób chorych na nowotwór;
• wskazuje na podwyższone ryzyko zachorowania na określony nowotwór w przyszłości u osoby bez objawów klinicznych;
• wskazuje, że osoba badana jest nosicielem mutacji genetycznej, która może nie wiązać się u niej z podwyższonym ryzykiem zachowania na określony nowotwór, ale może mieć wpływ na ujawnienie się choroby u jej potomstwa, jeśli odziedziczy ono drugą kopię zmutowanego genu od drugiego rodzica (dziedziczenie autosomalne recesywne);
• wskazuje na konieczność przeprowadzenia dalszych badań;
• może skłonić pozostałych członków rodziny do wykonania testu na obecność tej samej mutacji;
• powoduje konieczność podjęcia dalszych kroków, aby zmniejszyć ryzyko zachorowania (np. rzucenie palenia, zwiększenie aktywności fizycznej, stosowanie zdrowszej diety) lub zdiagnozować nowotwór odpowiednio wcześnie;
• oznacza konieczność przeprowadzenia niektórych badań w młodszym wieku (np. kolonoskopii w przypadku predyspozycji do rozwoju raka jelita grubego);
• wymaga niekiedy rozważenia podjęcia zachowawczego leczenia (zachowawcze wycięcie zdrowych tkanek zagrożonych rozwojem nowotworu złośliwego, np. usunięcia piersi u zdrowych kobiet z mutacją genu BRCA1, BRCA2);
• w przypadku badań prenatalnych może mieć wpływ na decyzję o kontynuacji ciąży.

Co oznacza wynik ujemny (negatywny) testu genetycznego?

Wynik negatywny (ujemny) oznacza, że laboratorium nie znalazło mutacji w obrębie badanego genu, predysponującej do rozwoju określonego nowotworu. Wynik negatywny (ujemny):

• wyklucza zwiększone ryzyko zachorowania na nowotwór u osoby badanej z rodziny obciążonej ryzykiem dziedzicznych nowotworów;
• wskazuje, że osoba poddana badaniu nie jest nosicielem zmutowanego genu, który zwiększa ryzyko zachorowania na raka u niej i jej potomstwa (wynik „prawdziwie negatywny” – ryzyko zachorowania na raka takie samo, jak w populacji ogólnej).

Wynik nieinformacyjnie negatywny oznacza, że nie zawiera użytecznej informacji nt. mutacji genetycznej, w stosunku do której przeprowadzono badanie. Na jego podstawie nie można wyciągnąć żadnych konkretnych wniosków. Wynik ten informuje, że nie wykryto mutacji w obrębie badanego genu, powiązanej z dziedzicznym nowotworem w zakresie zaprojektowanego testu genetycznego, lecz wywiad rodzinny wskazuje na podwyższone ryzyko zachorowania na ten nowotwór u badanej osoby. Nie można tym samym określić, czy w badanym teście nie została wykryta szkodliwa mutacja (wynik fałszywie ujemny), czy faktycznie u badanej osoby nie stwierdza się niekorzystnych zmian w materiale genetycznym. Możliwe jest istnienie u tej osoby mutacji w genie, który nie został zbadany w teście genetycznym, a który może być zaangażowany w rozwój konkretnego nowotworu.

Wynik VUS (ang. variant of unknown significance) oznacza, że w badaniu genetycznym zostały stwierdzone zmiany, które nie zostały powiązane wcześniej z rozwojem konkretnego nowotworu. Wynik ten należy interpretować jako niejednoznaczny i dlatego nie pomaga w podejmowaniu decyzji o dalszym postępowaniu diagnostycznym.

Polimorfizm w wyniku badań genetycznych oznacza zmiany genetyczne obecne powszechnie w całej populacji osób bez nowotworu. U każdej osoby występują warianty genetyczne (polimorfizmy), które nie są związane z podwyższonym ryzykiem zachorowania na konkretny nowotwór.

Jaki jest stan diagnostyki genetycznej na raka w Polsce?

W Polsce diagnostyka genetyczna chorób nowotworowych ciągle się rozwija. W latach 2017-2022 wykonano łącznie 328 446 badań genetycznych ukierunkowanych na nowotwory. Większość pacjentów stanowiły kobiety. 29% badań zostało wykonane u osób w wieku 61-70 lat, połowa zaś u pacjentów powyżej 50. roku życia. Zaledwie niespełna 1/4 diagnostyki dotyczyła osób młodszych. Pozytywną zmianą jest fakt, że na przestrzeni lat stale wzrasta liczba refundowanych badań metodą NGS. W 2017 roku przeprowadzono ich niewiele ponad 1000, ale już w 5 lat później niemal 9000.

Genetyczna diagnostyka onkologiczna ma ogromne znaczenie dla zdrowego życia i świadomego leczenia. Wczesne wykrycie zmian genetycznych pozwala na podjęcie działań profilaktycznych na etapie, kiedy wyleczenie choroby nowotworowej jest jeszcze relatywnie łatwe, tanie, a sama terapia stwarza dobre rokowania dla pacjenta. Dla wielu osób wynik sugerujący przynależność do grupy ryzyka będzie też silnym sygnałem, aby zmienić dotychczasowy tryb życia i np. rzucić palenie papierosów, czy regularnie korzystać z badań przesiewowych w celu wczesnego wykrycia zachorowania np. na raka piersi.

współpraca: lek. Marcin Fajkis, lek. Miłosz Turkowiak