Webinar: Przez biobankowanie ku diagnostyce personalizowanej EN

Webinar

Biobankowanie odgrywa ważną rolę w rozwoju onkologii i diagnostyki nowotworów. Dzięki rozwojowi tej dziedziny nauki udało się osiągnąć ogromne przyspieszenie w badaniach nad przyczynami nowotworzenia, mechanizmami tworzenia się przerzutów i oporności na leczenie. Również sami pacjenci onkologiczni mogą bezpośrednio zyskać dzięki biobankowaniu i przechowywaniu tkanki nowotworowej.
Dostęp do odpowiednio zabezpieczonej, nieuszkodzonej tkanki nowotworowej otwiera drogę do najnowocześniej formy diagnostyki – sekwencjonowania całogenomowego. Poznanie profilu genetycznego guza pozwala skutecznie go leczyć lekami celowanymi w ramach terapii personalizowanej. Wychodząc naprzeciw pacjentom, przedstawiamy Polskie Centrum Biobankowania, pierwszą w kraju placówkę umożliwiającą przechowywanie nieutrwalonej tkanki nowotworowej w celach diagnostycznych. Jest to przyszłość onkologii, dostępna już teraz.

Odpowiedzi na pytania zadane podczas prezentacji:

  • Czy WGS (ang. Whole Genome Sequencing) można wykonać tylko ze świeżej tkanki? dlaczego tkanka utrwalona metodą tradycyjną nie jest odpowiednia?

Tkanka utrwalona metodą tradycyjną, czyli zatopiona w bloczku parafinowym, nie jest odpowiednia ze względu na sam sposób konserwacji. Roztwór formaliny powoduje pofragmentowanie materiału genetycznego – DNA, oraz wprowadza liczne losowe zmiany w sekwencji. Z tkanki utrwalonej w postaci bloczka parafinowego nadal można wykonać proste badania genetyczne np. sekwencjonowanie pojedynczych genów lub paneli genowych, jednakże wykonanie dobrej jakości sekwencjonowania całogenomowego nie jest możliwe.

  • W jaki sposób interpretuje się informacje zawartą w całym genomie? I co w takiej analizie jest kontrolą, do której odnosimy otrzymane wyniki?

Informacja genetyczna zawarta w genomie jest przetwarzana przez zaawansowane algorytmy bioinformatyczne, wykorzystujące sztuczną inteligencję i techniki uczenia maszynowego. Następnie zidentyfikowane warianty genetyczne są interpretowane z wykorzystaniem genomowych baz danych oraz wykwalifikowanych diagnostów i analityków. Punktem odniesienia do analizy całogenomowej tkanki pochodzącej z nowotworu jest krew obwodowa, pobrana od pacjenta przed lub po zabiegu usunięcia guza. Użycie krwi jako odniesienia pozwala zidentyfikować mutacje germinalne i odróżnić je od mutacji somatycznych, czyli takich, które znajdują się w guzie. Mutacje somatyczne zidentyfikowane w komórkach nowotworowych mogą odpowiadać bezpośrednio za powstanie nowotworu. Z kolei mutacje germinalne, mogą wskazywać na dziedziczne predyspozycje do wystąpienia nowotworów.

  • Czy przechowywanie tkanki do celów diagnostycznych w biobanku w Państwa ofercie, do przyszłej genetyki jest procesem diagnostycznym i podlega jego reżimom? Czy wynik późniejszego badania genetycznego jest wynikiem diagnostycznym?

Profilowanie genomowe nowotworów jest badaniem medycznym i będzie w naszej ofercie w drugiej połowie bieżącego roku.
Laboratorium MNM Diagnostics jest Medycznym Laboratorium Diagnostycznym w świetle Ustawy o Diagnostyce Laboratoryjnej. Wyniki badań genetycznych są analizowane przez diagnostów i autoryzowane przez specjalistów Laboratoryjnej Genetyki Medycznej. Badania realizujemy w oparciu o skierowanie lekarskie, współpracujemy z onkologami i genetykami klinicznymi którzy także konsultują z pacjentami wyniki analiz.

Dodatkowo, jesteśmy w trakcie certyfikacji zgodności z normą ISO 9001, uczestniczymy także w zewnątrz-laboratoryjnej, międzynarodowej kontroli jakości EMQN. Gdy tylko procesy walidacji, benchmarkowania i kontroli jakości zostaną ukończone, profilowanie całogenomowe nowotworów znajdzie się w naszej ofercie badań diagnostycznych. 

  • Czy do rozwoju nowotworu wystarczy uszkodzenie np. protoonkogenu, czy warunkiem jest uszkodzenie zarówno protoonkogenów i genów supresorowych?

Można przypuszczać, że jeśli dojdzie do mutacji aktywującej lub amplifikacji w niezwykle silnym protoonkogenie, to wówczas stanie się on onkogenem, genem driverowym, prowadzącym do procesu nowotworzenia. Jednak i tak na skutek zwiększonego tempa podziałów komórkowych stopniowo będzie dochodzić do akumulacji dodatkowych mutacji i, prędzej czy później, będą one dotyczyć również genów supresorowych.

  • Jeśli pacjent miał wykonany WGS lub inne badania genetyczne z tkanki nowotworowej, to czy w przypadku przerzutów należy ponownie pobrać tkankę do badań?

Nowotwory bardzo często nie są jednorodne i poszczególne fragmenty danego guza mogą się różnić. Takie zjawisko zachodzi w trakcie tworzenia się przerzutów, jednak bazowy mechanizm, który doprowadził do procesu nowotworzenia pozostaje ten sam. Analiza genetyczna guza pierwotnego powinna w dużej mierze odpowiadać zmianom genetycznym występującym w przerzutach.
Nie ma jednak przeszkód, by wykonać ponowne profilowanie całogenomowe z komórek nowotworowych wywodzących się również z przerzutów, wtedy wyniki analizy będą zdecydowanie dokładniejsze.

  • Jakie wymagania musi spełnić pacjent, żeby jego tkanka była przechowywana w PCBB?

Decyzja o przechowywaniu tkanki nowotworowej w PCBB podejmuje lekarz prowadzący danego pacjenta. Jeśli pacjent kwalifikuje się do usunięcia chirurgicznego guza, to kwalifikuje się również do przechowywania usuniętej tkanki. Istnieją bowiem czynniki ograniczające możliwości przechowywania – guz może być zbyt mały.
Ograniczeniem są również same techniki usuwania guzów nowotworowych, niektóre z nich mogą uniemożliwiać odzyskanie próbki do dalszego przechowywania/biobankowania.

  • Jakie tkanki można przechowywać? Czy można przechowywać raka jajnika?

Skupiamy się obecnie na przechowywaniu głównie nowotworów jajnika i trzustki. Jednak nie istnieją techniczne przeciwwskazania do przechowywania innego rodzaju nowotworów. Zamierzamy w niedalekiej przyszłości poszerzać swoją ofertę, aby umożliwić przechowywanie i biobankowanie tkanek innym pacjentom onkologicznym.

  • Czy każdy może skorzystać z biobankowania, jeśli ma raka, zgłosić się prywatnie, czy tylko szpital może to zrobić?

Obecnie skupiamy się na współpracy z wybranymi szpitalami. Pacjent będzie więc musiał zgłosić się do szpitala, który współpracuje z PCBB.
Staramy się rozszerzać zasięg i wprowadzać nowe możliwości kontaktowania się z PCBB i nawiązywania współpracy bezpośrednio z pacjentami.

  • Jakie są warunki przechowywania materiału dla pacjenta?

Tkanka jest przechowywana w specjalnym roztworze zabezpieczającym zabezpieczającym DNA przed degradacją. W laboratorium MNM diagnostics tkanka jest następnie mrożona i przechowywana w -20° C.

  • Jakie są koszty takiego przechowywania dla pacjenta a jakie dla instytucji naukowe?

Koszty przechowywania tkanki nowotworowej dla pacjenta, w obecnej stawce preferencyjnej wynoszą 300 zł + VAT za 5 letni okres przechowywania.
Biobankowanie dla instytucji naukowych jest oparte na współpracy przy realizacji projektów badawczych. W takim układzie wykonujemy bankowanie nieodpłatnie.
Dokładne zasady biobankowania są regulowane na podstawie indywidualnej umowy.

  • Czy Państwa firma uczestniczy we wspólnych projektach naukowych z uczelniami?

Jako MNM Diagnostics realizowaliśmy wspólne projekty z poznańskimi placówkami uniwersyteckimi m.in z Uniwersytetem Medycznym (Ogólnopolski Program Diagnostyki i Leczenia Chorób Genetycznych Dla Chorób Metabolicznych Układu Kostnego – https://analizagenomu.pl/) oraz z Uniwersytetem im. Adama Mickiewicza (grant FNP). Kilka innych projektów grantów badawczych jest obecnie na etapie recenzowania.

  • Czym przechowywanie tkanek nowotworów w Państwa centrum różni się od przechowywania takich tkanek w Laboratoriach diagnostycznych, które także wykonują badania lub np. w Centrach Onkologii?

Zasadniczą różnicą jest to, że tkanka przechowywana w PCBB jest własnością pacjenta – to on decyduje w jaki sposób będzie ona analizowana i jak długo ma być przechowywana. Tkanki przechowywane w laboratoriach diagnostycznych są najczęściej zabezpieczane za pomocą formaldehydu lub innych środków konserwujących, co prowadzi do uszkodzenia materiału DNA. Tkanka w PCBB jest przechowywana w bezpieczny sposób, nie ingerujący w materiał genetyczny. Unikalną korzyścią, jest kompatybilność z sekwencjonowaniem całogenomowym w laboratorium MNM Diagnostics.

  • Nowotwory dziecięce jako bardzo rzadkie znajdują się w kręgu Państwa zainteresowań?

Obecnie skupiamy się na nowotworach jajnika i trzustki. Nie ma jednak przeciwwskazań przed bankowaniem/przechowywaniem innych typów nowotworów. Najlepszym rozwiązaniem będzie bezpośredni kontakt z nami w celu omówienia szczegółów.

  • Proszę nigdy nie używać określenia “tkanka nowotworowa”. Tkanka to zespół prawidłowych komórek o określonych cechach, wyspecjalizowanych do pełnienia określonej funkcji. Komórki nowotworowe takie nie są, więc proszę używać innych określeń. Nie uważa Pan doktor, że NGS DNA z niestabilnie genetycznie komórek nowotworowych, wykonane po kilku latach może być mało przydatne w projektowaniu terapii spersonalizowanej?

Dziękuje za tę uwagę. Zgadzam z Pani argumentacją – użycie terminu tkanka nowotworowa jest dużym uproszczeniem. W naukowej literaturze anglojęzycznej zwroty “neoplastic tissue”, “tumour tissue” lub “cancer tissue” są typowymi określeniami dotyczącymi utkania guza. Biologię nie zawsze da się włożyć w sztywne ramy i definicje. Nowotwór jest tworem o niejednoznacznym charakterze, ale jednak nie jest zbitkiem komórek. Tworzy on złożony układ właśnie o charakterze tkanki. Posiada swoje mikrośrodowisko, interakcje z innymi tkankami i organami (angiogeneza, modulacja odczyn zapalnego i inne procesy). Bardzo ciekawym opracowaniem traktującym o tej tematyce jest rozdział w książce Cancer Medicine pt. Tumor Structure and Tumor Stroma Generation; James L. Connolly et al. Artykuł jest dostępny w formie open access w bazie pubmed.

Odpowiadając na drugą część pytania, sposób w jaki przechowujemy próbki nie ma istotnego wpływu na zmianę sekwencji DNA. Jeśli próbka spełnia wymogi jakościowe m.in. minimalnie 20-30% zawartości komórek nowotworowych w preparacie, to jesteśmy w stanie precyzyjnie zidentyfikować i opisać wykryte somatyczne warianty genetyczne.