Ebben a néhány helyiségben folyik a daganatsejtek „vallatása”?
Akár így is lehet mondani. Olyan molekulákat vizsgálunk, amelyekről tudjuk, hogy daganatok kifejlődésével, áttétek képezésével összefüggésbe hozhatók, és ehhez különböző teszteket használunk. Nem minden tesztet mi végzünk el, együttműködünk külföldi és magyar partnerintézményekkel is, annak érdekében, hogy valamennyi létező tesztet elérhetővé tegyünk, amely fontos információkat tud hozzátenni a betegek molekuláris profiljához. Kompetencia Központunk feladata építeni ezeket a kapcsolatokat, és biztosítani, hogy a partnerlaborokból kapott eredmények megfelelő minőségűek legyen a klinikai célú felhasználáshoz. A laboratóriumunk molekuláris eredmények generálása mellett a minták beszerzésével, logisztikájával is foglalkozik. A mintákat különböző módokon tároljuk és dolgozzuk fel – ennek megvan a kritériumrendszere -, némelyiket fagyasztani kell, másokat szobahőmérsékleten tartunk, akár évekig, évtizedekig.
Milyen leletből dolgozik a molekuláris diagnosztika és mit vizsgál?
A molekuláris vizsgálat abban különbözik a szövettanitól, hogy míg a patológus a sejtek szintjén vizsgálódik, és alaktani szempontból írja le, amit a mikroszkóp alatt lát, én azt írom le egy molekuláris diagnosztikai leletben, hogy a molekulában, milyen elváltozást találtam a normálishoz képest. Ehhez persze tudnunk kell, hogy a molekulának milyen jellegű elváltozása hozható összefüggésbe daganatokkal. Például, ha a DNS láncban (ez az összetett molekula az örökítőanyagot tartalmazza) tapasztalok elváltozást - az lehet mutáció. Fehérjeszinten azt figyelem meg, hogy egy sejt felszínén milyen a fehérjék (vagyis az aminosavak meghatározott láncolatából álló makromolekulák) mennyisége, mennyivel több a normálisnál. Ezek az információk mélyebb szintekről is árulkodnak, hiszen ezek mennyisége akkor változik, ha DNS szinten megy végbe mutáció egy szabályozó szekvencián belül. Tudok kromoszóma szintű vizsgálatot is végezni, ilyenkor egy-egy kromoszómarégiót vizsgálok, gének vagy génszakaszok sokszorozódását vagy átrendeződését tudom kimutatni.
Hogyan látszik az, hogy valami a normálisnál több, vagy eltérő?
Ezt a módszer adja meg. Amikor tudom az irodalomból, hogy egy bizonyos elváltozást összefüggésbe hoztak valamilyen daganat kialakulásával, akkor azt egy adott módszerrel – amit erre a célra fejlesztettek ki - meg tudom vizsgálni. Például fehérjék vizsgálatánál immunhisztokémiai módszert használunk, amivel láthatóvá tudom tenni a sejt felszínén levő fehérjéket. FISH (fluoreszcens in situ hibridizációval) fluoreszcens festéket tudok kötni kromoszómarégiókhoz, génszakaszokhoz, amelyek megszámolható világító pöttyökként jelennek meg. Amikor pedig szekvenálok, végigolvasom a DNS szekvenciát, megfigyelem a nukleotidok sorrendjét, és összevetem a referencia genommal. Nem elég hogy az eltéréseket ki tudom mutatni, az is kell, hogy meg tudjam magyarázni, hogy ezek mit okozhatnak, jelent-e ez bármilyen kapcsolatot daganatok kialakulásával. A diagnosztikai teszt vagy eljárás tehát az elváltozást mutatja meg, mondjuk, hogy egy EGFR génben van egy mutáció. A molekuláris diagnosztika eredményt ezután funkcionálisan is elemezzük, és ennek segítségével választ tudunk adni arra, hogy ezt az információt hogyan lehet felhasználni a beteg kezelésében. Ez a precíziós onkológia egyik lényege: a molekuláris diagnosztikai eredményekre támaszkodó döntéstámogatás.
Mit nevezünk onkogénnek?
Körülbelül 600 olyan gén van, amely daganatokkal összefüggésbe hozható. Ezek között vannak onkogének és tumorszupresszor gének. Az onkogének olyan jelátviteli útvonalon szerepelnek, amelyek a daganatok képződése során olyan mutációkra tesznek szert, amelyek a sejtet fokozott osztódásra serkentik. A tumorszupresszor gének ezzel szemben olyan szabályozási folyamatokban vesznek részt, amelyek a sejthalált segítik elő, tehát gátolják az osztódást. Ha ezekben a génekben elváltozás történik, az a természetes sejthalált fogja megakadályozni és ezzel biztosítja a daganatsejtek túlélését.
A daganat kialakulásában szerepet játszó úgynevezett driver mutációkat milyen mintából és hogyan lehet azonosítani?
Fontos, hogy jól válasszuk meg, milyen tesztet alkalmazunk, és mennyi információt gyűjtünk be. Nyilván minél kevesebb gént vizsgálunk, annál kisebb valószínűséggel fogjuk az összes mutációt megtalálni, ami befolyásolhatja a daganat működését, és a daganatellenes terápiák hatását. Korábban egy-egy gén vagy kisebb génpanelek vizsgálatában gondolkoztunk, és egyes daganattípusokra kialakított teszteket használtunk. Ma már fejlettebb a technológia, egyre nagyobb és összetettebb vizsgálatokat tudunk végezni, és nem annyira kell a szövettani típusokra fókuszálni. A korlátot inkább a beteg mintája jelenti, ami esetleg nem alkalmas arra a tesztre, amit szeretnénk elvégezni. Ha jól választom meg a vizsgálandó géneket, és az elváltozások kimutatásához legalkalmasabb technológiát, akkor fogom látni az – általában - 5-6 driver mutációt. Minél kisebb részt vizsgálok, annál kevesebb ennek a valószínűsége.
Miért ennyire különböző a minták minősége?
Nemcsak a minősége különböző, hanem a mennyisége és a típusa is. Előfordulhat, hogy a betegnek van ugyan szöveti mintája, de mivel nem lehetett műteni, ez csak egy kis biopszia, ami nagyobb vizsgálatok elvégzésére csak korlátozottan alkalmas. Máskor van ugyan jó minőségű minta, de ha közben olyan kezelést kapott a beteg, ami megváltoztathatta a daganat molekuláris profilját, új mintavételt javasolunk, vagy likvid biopsziát használunk fel. Likvid biopszia esetén figyelembe kell venni, hogy az ilyen mintáknál a vérben keringő, daganatból származó DNS-t vizsgáljuk, aminek a mennyisége nagymértékben függ a daganat stádiumától vagy a kezelésektől, amiket a beteg éppen kap. Ha nem jól választjuk meg, vagy nem jól időzítjük a mintavételt, akkor előfordulhat, hogy nem lesz elég keringő DNS, ezért nem biztos, hogy ki tudjuk mutatni benne a mutációkat.
Mi ad támpontot a vizsgálandó gének kiválasztásához?
Az alapkutatások irodalmában keresünk adatokat arra vonatkozóan, hogy egy-egy fehérjéről milyen összefüggést tudtak kimutatni daganatok keletkezésével, áttétek képzésével kapcsolatosan. Nagy figyelmet szentelünk azoknak a publikációknak és klinikai vizsgálati eredményeknek, amelyek a daganatterápiák hatékonyságával foglalkoznak.
Lényeges információ, hogy a daganat mely szervben van?
Igen, valamint az is, hogy milyen szövettani típusú a daganat. A különböző daganattípusokra különböző mutációk, molekuláris elváltozások jellemzőek. Amikor még kis panelekben gondolkoztunk, és nem volt elég fejlett a technológia ahhoz, hogy költséghatékonyan tudjunk sok információhoz jutni a mintákból, akkor daganattípusonként alakítottunk ki génpaneleket és diagnosztikai teszteket. Ma már egyre nagyobb és összetettebb vizsgálatokra törekszünk, ami lehetővé teszi, hogy olyan molekuláris eltéréseket is felfedjünk egy adott daganatban, amelyek nemcsak egy daganattípusra jellemzők.
Mit mutat meg a molekuláris diagnosztika eredményeképpen fölállított molekuláris profil?
Az összes meglévő molekuláris diagnosztikai eredményt figyelembe véve összeállítjuk az adott beteg daganatának az adott mintából kirajzolódó molekuláris térképét. Tehát egyszerre nézzük mindazokat a molekuláris elváltozásokat, amiket DNS/RNS-, kromoszóma- vagy fehérjeszinten mutattunk ki. Minél teljesebb a molekuláris profil, annál pontosabban tudja előrejelezni - döntéstámogató szoftverünk segítségével - a lehetséges célpontokra ható terápiák hatásosságát. A molekuláris profil megváltozhat a célzott kezelések hatására. Ha egy olyan terápiát kap a beteg, amely adott mutációt hordozó daganatsejteket képes elpusztítani, akkor az a mutáció eltűnik a molekuláris profilból, ezért a kezelés után új mintavételt javasolunk a megváltozott molekuláris profil feltárása céljából.
Mit jelent a molekuláris célpont meghatározása?
Célpontnak azt a molekulát tekintjük, amit meg tudunk támadni hatóanyaggal, mert a daganat túlélésében fontos szerepet játszik. A kimutatott mutáció azonban nem feltétlenül ebben a molekulában ment végbe, viszont befolyásolhatja a jelátviteli útvonal működését, ahol a célpont molekula található. Tehát az is lehet, hogy nem a mutáció lesz a célpont, hanem egy olyan molekula, amelynek működését ez a kimutatott elváltozás befolyásolja.
Másutt is végeznek molekuláris diagnosztikát. Mit tud hozzátenni a daganatsejtek kóros osztódását vezérlő génhibák azonosításához az Oncompass Medicine saját fejlesztésű kalkulátora, a Realtime Oncology Treatment Calculator?
A kalkulátorral el tudunk végezni olyan elemzést, amely megmutatja, hogy a talált molekuláris elváltozások milyen összefüggést mutatnak a terápiás válasszal. A szoftver esetmenedzsment felülete raktározza a vizsgálati eredményeket és klinikai adatokat. A kalkulátor ezeket felhasználva képes rangsorolni a szóba jöhető kezeléseket. Más cégek is fejlesztenek hasonló algoritmusokat, a miénk attól egyedi, hogy nem a hagyományos módon sorolja be bizonyos adatbázisok és utasítások alapján a különböző mutációkat, és rendeli hozzá ábécésorrendben az adatokat, hanem képes arra is, hogy bizonyos értéket rendeljen a különböző hatóanyagokhoz és célpontokhoz, így tudja jelezni, hogy melyik hatóanyag mennyivel lesz hatásosabb a többinél. Figyelembe veszi azokat a mutációkat is, amelyek a molekuláris profil alapján javasolható hatóanyag hatékonyságát negatív irányba befolyásolják, és rámutat arra, hogy más terápiát kell választani.
Ha minden jól alakul, és sikerült célba venni a mutációt, akkor a beteg meggyógyul?
Ez több tényezőtől is függ. Például attól, hogy a kifejlesztett hatóanyag valójában mennyire hatásos, mennyire tudja gátolni a célpont molekulát. Lehetnek a szervezetben olyan anyagcsere-folyamatok, amelyek miatt egy adott hatóanyag nem tud elég jól eljutni a célpontokhoz. És azt is szem előtt kell tartani, hogy a célzott szerrel le tudom ugyan gátolni azokat a daganatsejteket, melyeknek a kóros osztódását az adott mutáció elősegíti, de az olyan daganatsejtek, amelyekben ez a mutáció nincs jelen, továbbra is szaporodnak.
Mennyire vált rutinná, hogy az állami egészségügyben is elvégeznek bizonyos fajta molekuláris vizsgálatokat?
Főleg kisebb molekuláris paneleket (<200 gén) vagy egy-egy gént vizsgálnak. Ennek is van előnye, hiszen szerencsés esetben rögtön tudnak első vonalban hatékony kezelést javasolni. Ugyanakkor az a hátulütője, hogy ha nem találják meg azt a mutációt, amire célzott kezelést lehetne adni, vagy nem találják meg azt a mutációt, ami rezisztenciát okozhat a javasolt kezelésre, a beteg időt veszít vagy hatástalan kezelést kaphat. Szerencsére, vannak már olyan állami intézmények, ahol nagyobb és összetettebb vizsgálatokat is végeznek. Ezek a vizsgálatok egyelőre még korlátozottan elérhetők, a kapott információk integrált felhasználása pedig nagyon kezdetleges: a mutációk alapértelmezett osztályozását és a terápiák listáját - hatékonyságuk szerinti súlyozását mellőzve - az egyes mutációkhoz, nem pedig a teljes molekuláris profilhoz kapcsolva jelenítik meg.
A NEAK nem finanszíroz szélesebb körű molekuláris vizsgálatot?
De igen. Ezek a vizsgálatok költségesek, bár azt hiszem, sokszor a helyi szokásoktól függ, hogy egy adott orvos/intézmény milyen gyakran és mely betegeinek kéri. A molekuláris vizsgálatokat csak az utóbbi néhány évben kezdték szélesebb körben alkalmazni, a nagyobb paneleket pedig egy-két éve.
Már a kemoterápia megválasztásánál is fontos információt tud adni a molekuláris profil?
A kemoterápia nem molekuláris elváltozásokat céloz, de azt meg tudjuk mondani egy molekuláris eredmény alapján, hogy egy célzott hatóanyag jobban hatna-e a kemoterápiánál, vagy inkább a kemoterápia lesz hatásosabb. Az immunterápiához is szükséges célpont meghatározása, illetve úgynevezett genomi szintű jelek mintázatának vizsgálata, amelyek befolyásolhatják a hatásosságát. Általánosságban elmondható, hogy ma már nem elég a szövettani eredmény. Sokszor két teljesen különböző daganat esetében ugyanaz a molekuláris háttér vagy legalábbis nagyon hasonló, és ugyanazt a gyógyszert lehet rá adni, hiába nincs törzskönyvezve az egyik daganattípusra. Egy jó stratégiai onkológiai terápiás döntést a nulladik ponton egy viszonylag nagy és összehasonlító molekuláris profil ismeretében érdemes meghozni.
Ha nem a finanszírozás a szélesebb körű panelek használatának a gátja, hanem a „helyi szokások”, az arra utal, hogy talán nehezen hagyatkoznak az onkológusok a mesterséges intelligenciára, mert nem bíznak benne?
Van, aki kimondottan örül neki, mert végre van egy standardizált rendszer - Medical Device CE jelöléssel regisztrálva -, amely leveszi a válláról a felelősséget, hogy jól dönt-e, ha ezt vagy ha amazt a kezelést adja a betegnek. Ez a módszer lehetővé teszi, hogy minden betegnél azonos szempontokat figyelembe véve járjon el.
