Badania genetyczne w raku jelita

Proces nowotworzenia wiąże się ze specyficznymi zmianami molekularnymi i morfologicznymi. Czynniki genetyczne odgrywają w nim kluczową rolę i znacznie zwiększają ryzyko zachorowania na raka jelita grubego. Większość przypadków raka jelita grubego (około 70% przypadków) ma charakter sporadyczny, co oznacza, że ​​powstał w wyniku mutacji w komórkach somatycznych podczas okresu życia pacjenta. Rozwój nowotworu zazwyczaj rozpoczyna się od małych, nienowotworowych skupisk komórek wewnątrz okrężnicy, powszechnie nazywanymi polipami. Jednak z biegiem czasu, jeśli zmiany te nie są leczone, łagodne polipy mogą przekształcić się w tkankę złośliwą i rozwinąć się w raka jelita grubego. Około 20–30% raka jelita grubego ma czynnik dziedziczny. Jej formy dziedziczne można podzielić na dwa główne typy: związane i niezwiązane z rodzinną polipowatością gruczolakowatą.

Poniżej opisujemy geny oraz różne metody ich badania, które warto wykonać, jeśli już zdiagnozowano u Ciebie nowotwór lub jeśli chcesz określić swoje rodzinne ryzyko zachorowania na ten typ nowotworu.

Badanie w kierunku zespół Lyncha – jest to najczęściej występujący rodzaj dziedzicznego zespołu nowotworowego, który może być przekazywany w rodzinie z pokolenia na pokolenie. Zespół ten związany jest z genetyczną predyspozycją do różnych typów nowotworów, głównie raka jelita grubego. Pojawienie się zespołu Lyncha związane jest z zaburzeniami w jednym z genów zaangażowanych w naprawę niedopasowania DNA. Ryzyko zachorowania na raka jelita grubego wśród pacjentów ze zdiagnozowanym zespołem Lyncha wzrasta o 20-80%.

Polecane badanie: Analiza DNA całej sekwencji kodującej genów MLH1, MSH2, MSH6, PMS2, EPCAM metodą NGS w poszukiwaniu mutacji germinalnych.

Badania MMR, MSI i TMB – zaburzenia w genach zaangażowanych w naprawę niedopasowania DNA pojawiają się nie tylko w wyniku zespołu Lyncha. U niektórych osób zmiany w tych genach nie są dziedziczone, ale powstają lokalnie (jako mutacje somatyczne) w wyniku procesu starzenia się organizmu lub innych przyczyn, które nie są dobrze poznane. Dlatego też zdiagnozowanym już pacjentom zaleca się wykonanie badań, które:

– określają stan predyspozycji do tworzenia się mutacji, wynikający z upośledzonej naprawy niedopasowania DNA (MMR),

– określają niezgodności liczbie powtórzeń nukleotydów w regionach mikrosatelitarnych DNA (MSI) lub

– określają stopień ekspozycji na kancerogeny w przypadku TMB.

Wyżej opisane zaburzenia często pojawiają się w obrębie genów MLH1, PMS2, MSH2, MSH6. Dodatkowo plusem wykonania takiego badania jest fakt, iż w przypadku wykazania dMMR, MSI-H i TMB-H istnieje możliwość zastosowania terapii tumor-agnostycznej lub immunoterapii pembrolizumabem.

Polecane badania (badanie z tkanki guza):

• Badanie DNA w kierunku wykrycia niestabilności mikrosatelitarnej metodą real-time PCR
• Analiza immunohistochemiczna ekspresji białek MMR
• Kompleksowe profilowanie somatyczne (np. TSO500 Illumina)

Badanie w kierunku rodzinnej polipowatości gruczolakowatej – to choroba dziedziczna charakteryzująca się zwiększonym prawdopodobieństwem wystąpienia raka jelita grubego i odbytnicy. U osób z klasycznym typem rodzinnej polipowatości gruczolakowatej może zacząć rozwijać się wiele nienowotworowych polipów w okrężnicy już w wieku kilkunastu lat. Jeśli nie zostaną one usunięte, polipy te staną się złośliwe. Geny związane z rodzinną polipowatością gruczolakowatą to APC i MUTYH.

Polecane badanie: Analiza całej sekwencji kodującej genów APC i MUTYH metodą NGS
w poszukiwaniu mutacji germinalnych.

Badanie w kierunku zespół Peutza-Jeghersa – zespół ten charakteryzuje się rozwojem nienowotworowych narośli zwanych polipami w przewodzie pokarmowym (szczególnie w żołądku
i jelitach) oraz znacznie zwiększonym ryzykiem rozwoju niektórych typów nowotworów zwłaszcza raka jelita grubego. Przyczyną większości przypadków zespołu Peutza-Jeghersa są mutacje w genie STK11, który jest genem supresorowym co oznacza, że ​​przy prawidłowej jego pracy zapobiega zbyt szybkiemu lub niekontrolowanemu wzrostowi i podziałowi komórek.

Polecane badanie: Analiza całej sekwencji kodującej genu STK11 metodą NGS w poszukiwaniu mutacji germinalnych.

Badanie w kierunku zespół Cowdena – zespół Cowdena to zaburzenie genetyczne charakteryzujące się licznymi, nienowotworowymi, nowotworopodobnymi naroślami, zwanymi hamartoma, oraz zwiększonym ryzykiem rozwoju niektórych nowotworów w tym raka jelita grubego. Około 25 % przypadków zespołu Cowdena wynika z mutacji w genie PTEN.

Polecane badanie: Analiza całej sekwencji kodującej genu PTEN metodą NGS w poszukiwaniu mutacji germinalnych.

Badanie w kierunku mutacji genów RAS – mutacje RAS (tj. w genach HRAS, NRAS i KRAS) należą do najczęstszych onkogenów i występują u około 19% pacjentów nowotworowych. Pacjenci, u których wykryto mutacje w genach RAS w obrębie tkanki guza często wykazują złośliwy fenotyp, słabe różnicowanie się nowotworu, a także źle odpowiadają na terapie anty-EGFR.

Polecane badanie (z tkanki guza): Analiza całej sekwencji kodującej genów HRAS, NRAS
i KRAS metodą NGS w poszukiwaniu mutacji somatycznych.

Badanie w kierunku mutacji w genie PIK3CA – PIK3CA to gen zaangażowany w kilka różnych procesów wzrostu komórek, a jego zaburzenia powodują nieprawidłowe działanie szlaków sygnałowych AKT i mTOR.  Występuje w wielu typach nowotworów oraz w 10-20% przypadków raka jelita grubego. Wykrycie mutacji somatycznej w komórkach nowotworowych pomaga określić schemat terapii celowanej, a w tym przypadku najlepsze będzie zastosowanie inhibitorów kinazy tyrozynowej, inhibitorów MEK lub inhibitorów PARP.

Mutacje genu BRAF – w niewielkiej liczbie przypadków raka jelita grubego występują zmiany w genie BRAF. Mutacje w genie BRAF występują w 5–15% przerzutach raka jelita grubego, a ponad 95% tych mutacji polega na konwersji waliny do kwasu glutaminowego w kodonie 600 (V600E). Mutacja ta wiąże się ze zwiększonym zajęciem otrzewnej, przerzutami do odległych węzłów chłonnych, co może przyczyniać się do ogólnego złego rokowania pacjentów. Wykrycie mutacji w tym genie umożliwia zastosowanie kombinację leków encorafenib/cetuksymab.

Polecane badania (badanie z tkanki guza):

• Analiza całej sekwencji kodującej genu BRAF metodą NGS
• Analiza występowania mutacji V600E metodą RT-PCR

Oznaczenie statusu HER2 – HER2, czyli receptor ludzkiego naskórkowego czynnika wzrostu 2, jest białkiem biorącym udział w prawidłowym wzroście komórek. Niektóre typy komórek nowotworowych wytwarzają większe niż normalnie ilości HER2, w tym w raku jelita grubego. Aby określić status HER2 najczęściej wykonuje się test w kierunku oznaczenia ilości białka HER2 na powierzchni komórek nowotworowych lub oznaczenia, ile kopii genu HER2 znajduje się w komórkach nowotworowych. Wynik takiego badania pomoże w dobraniu odpowiedniej terapii nowotworowej np. pertuzumabu lub trastuzumabu dla pacjentów HER2-dodatnich.

Polecane badania (badanie z tkanki guza):

• Badanie ekspresji HER2 metodą immunohistochemiczną (nadekspresja białka)
• Badanie ekspresji HER2 metodą FISH (nadekspresja genu)
• Analiza całej sekwencji genu HER2 metodą NGS

Badanie fuzji genowych – najczęściej badanymi fuzjami są fuzje genów NTRK1/2/3 z innymi genami, co powoduje powstanie nieprawidłowych białek TRK, a ich nieprawidłowe działanie prowadzi do powstania nowotworów. Wykrycie fuzji genowych umożliwia terapie przy użyciu takich leków jak larotrectinib, entrectinib i selpercatinib.

Polecane badanie: Analiza DNA/RNA z guza nowotworowego w kierunku obecności fuzji NTRK metodą NGS.

Badanie białka programowanej śmierci komórkowej 1 – PD-1 jest inhibitorem zarówno nabytej, jak
i wrodzonej odpowiedzi immunologicznej. Ulega ekspresji poprzez aktywowanie komórek układu odpornościowego i zapobiega atakowi układu odpornościowego na zdrowe komórki. Ligand (antygen) programowanej śmierci komórki 1 (PD-L1) jest białkiem transbłonowym, które jest uważane za czynnik współhamujący odpowiedź immunologiczną. Może łączyć się z PD-1 w celu zmniejszenia namnażania się komórek PD-1, przy czym hamować wydzielanie cytokin i hamować apoptozę. Rak jelita grubego należy do nowotworów, które często wykazują podwyższoną ekspresję PD-1/PD-L1, a inhibitory ukierunkowane na PD-1/PD-L1, takie jak pembrolizumab i dostarlimab,  będą odpowiednie do leczenia nowotworu.

Polecane badania (badanie z tkanki guza): badanie ekspresji antygenu PD-L1 metodą immunohistochemiczną.

 

Bibliografia

1. Kudryavtseva AV, Lipatova AV, Zaretsky AR, Moskalev AA, Fedorova MS, Rasskazova AS, Shibukhova GA, Snezhkina AV, Kaprin AD, Alekseev BY, Dmitriev AA, Krasnov GS. Important molecular genetic markers of colorectal cancer. Oncotarget. 2016 Aug 16;7(33):53959-53983. doi: 10.18632/oncotarget.9796. PMID: 27276710; PMCID: PMC5288236.
2. Biller LH, Schrag D. Diagnosis and Treatment of Metastatic Colorectal Cancer: A Review. JAMA. 2021 Feb 16;325(7):669-685. doi: 10.1001/jama.2021.0106. PMID: 33591350.
3. Chen, K., Zhang, Y., Qian, L. et al. Emerging strategies to target RAS signaling in human cancer therapy. J Hematol Oncol 14, 116 (2021). https://doi.org/10.1186/s13045-021-01127-