Badania molekularne w diagnostyce glejaka – markery genetyczne i klasyfikacja

Badania molekularne stanowią fundament współczesnej diagnostyki glejaków, umożliwiając precyzyjną klasyfikację nowotworów opartą na ich profilach genetycznych¹. Dzięki postępom w genomice nowotworowej, profile molekularne zostały zintegrowane z klasyfikacją i diagnozowaniem glejaków, co prowadzi do bardziej precyzyjnej definicji choroby¹. Sekwencjonowanie nowej generacji stało się niezbędne dla diagnostyki glejaków, umożliwiając identyfikację kluczowych mutacji genetycznych¹.

Klasyfikacja WHO 2021 i integracja markerów molekularnych

Klasyfikacja Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) z 2021 roku oddzieliła glejaki typu dorosłego od typu pediatrycznego i zintegrowała cechy histopatologiczne guzów z profilami molekularnymi, aby zapewnić bardziej precyzyjną diagnozę¹. Piąta edycja klasyfikacji WHO podkreśla potrzebę klasyfikacji glejaków opartej na cechach histologicznych i molekularno-genetycznych dla diagnozy klinicznej i przewidywania wyników².

Glejaki typu dorosłego są klasyfikowane na: astrocytoma z mutacją dehydrogenazy izocy­trynianowej (IDH) (stopień 2/3/4), oligodendroglioma z mutacją IDH (stopień 2/3) i kodeleciją 1p/19q oraz glejoblastoma IDH-wildtype³. Ta nowa klasyfikacja zapewnia bardziej precyzyjne określenie rodzaju nowotworu i lepsze przewidywanie rokowania oraz odpowiedzi na leczenie.

Status mutacji IDH – kluczowy marker diagnostyczny

Status mutacji dehydrogenazy izocy­trynianowej (IDH) jest kluczowy dla klasyfikacji glejaków typu dorosłego¹. Badanie mutacji IDH musi być wykonywane u wszystkich pacjentów z glejakami rozlanymi⁴. Lekarz sprawdza, czy w komórkach guza mózgu występują określone zmiany genów, w tym genu IDH (dehydrogenaza izocy­trynianowa)⁵.

Rodzaj glejaka zależy od tego, czy występują zmiany w tym genie. IDH-mutant oznacza, że pacjent ma zmiany (mutacje) w genie IDH, podczas gdy IDH-wildtype oznacza, że nie ma zmian w genie IDH (termin wildtype opisuje niezmienny gen)⁵. Ta klasyfikacja ma fundamentalne znaczenie dla określenia rokowania i wyboru odpowiedniej strategii leczenia.

W przypadku glejaków rozlanych astrocytowych IDH-wildtype bez proliferacji mikrowaskularnej lub martwicy należy wykonać testy na amplifikację EGFR, mutację promotora TERT oraz sygnaturę cytogenetyczną +7/-10 jako molekularne charakterystyki glejoblastomy IDH-wildtype⁶. Te dodatkowe markery pomagają w różnicowaniu między glejakami niższego stopnia a glejoblastomą.

Metylacja promotora MGMT

Badanie metylacji promotora MGMT (O-6-metylguanina-DNA metyltransferaza) powinno być wykonywane u wszystkich pacjentów z glejoblastomą IDH-wildtype⁴. Metylacja promotora genu MGMT jest czynnikiem prognostycznym u pacjentów z glejoblastomą; przewiduje dobrą odpowiedź na pooperacyjny temozolomid i zwiększone przeżycie⁷.

Gdy zostaje zdiagnozowana glejoblastoma IDH-wildtype, należy dodatkowo ocenić obecność metylacji promotora MGMT, ponieważ wiąże się ona z lepszą odpowiedzią na temozolomid i dłuższym przeżyciem³. Guzy wykazujące hipermetylację promotora MGMT wykazują dłuższe przeżycie i lepiej odpowiadają na chemioterapię, taką jak temozolomid⁸.

Status metylacji MGMT ma szczególne znaczenie w planowaniu leczenia starszych pacjentów z glejoblastomą, gdzie obecność metylacji może wskazywać na większą korzyść z chemioterapii. Ten marker molekularny pomaga lekarzom w podejmowaniu decyzji o intensywności leczenia i prognozowaniu odpowiedzi na terapię.

Mutacje promotora TERT

Mutacje promotora TERT (telomeraza odwrotna transkryptaza) stanowią ważny marker molekularny w diagnostyce glejaków. Dla glejaków rozlanych stopnia histologicznego 2-3, które są IDH-wildtype, należy wykonać badania w kierunku mutacji promotora TERT w celu ustalenia molekularnej diagnozy glejoblastomy IDH-wildtype stopnia 4⁴.

Telomeraza odwrotna transkryptaza (TERT) otrzymała w ostatnich latach dużo uwagi ze względu na swoją rolę jako prognostyczny i predykcyjny marker molekularny glejaka⁹. Opracowano nowatorski test krwi wykorzystujący cyfrową PCR w kropelkach (ddPCR), który może dokładnie wykryć i monitorować dwie mutacje genu TERT, C228T i C250T, w czasie¹⁰.

Test ddPCR ma zdolność wykrycia obecności glejaka w 62,5%, co stanowi poprawę w porównaniu z poprzednimi testami mutacji TERT we krwi dla guzów mózgu, w porównaniu ze standardem tkankowego wykrywania mutacji TERT⁹. Ta technologia otwiera nowe możliwości w nieinwazyjnej diagnostyce i monitorowaniu glejaków.

Amplifikacja EGFR i zmiany chromosomalne

Amplifikacja receptora naskórkowego czynnika wzrostu (EGFR) jest ważnym markerem molekularnym, szczególnie w diagnostyce glejoblastomy. Glejoblastomy charakteryzują się amplifikacją EGFR, mutacją promotora TERT lub kombinacją zysku chromosomu 7/utraty chromosomu 10⁸. Te zmiany molekularne pomagają w różnicowaniu glejoblastomy od innych glejaków wysokiego stopnia.

W diagnostyce neuropatologicznej glejaków przeciwciała skierowane przeciwko białkom takim jak EGFR (receptor naskórkowego czynnika wzrostu) są złotym standardem i rutynowo używane². Analiza amplifikacji EGFR może również wskazywać na możliwości zastosowania terapii celowanych, które blokują aktywność tego receptora.

Zmiany chromosomalne, takie jak zysk chromosomu 7 i utrata chromosomu 10, są charakterystyczne dla glejoblastomy i pomagają w różnicowaniu diagnostycznym. Te aberracje chromosomalne często współwystępują z innymi markerami molekularnymi i tworzą charakterystyczny profil genetyczny glejoblastomy IDH-wildtype.

Kodelekcja 1p/19q w oligodendrogliomach

Kodelekcja 1p/19q jest charakterystycznym markerem molekularnym oligodendrogliomów. Oligodendroglioma z mutacją IDH (stopień 2/3) i kodeleciją 1p/19q stanowi odrębną kategorię glejaków w klasyfikacji WHO 2021³. Lekarze testują również marker genetyczny 1p19q, który pomaga rozróżnić oligodendroglioma od astrocytoma¹¹.

Obecność kodelekcji 1p/19q w połączeniu z mutacją IDH definiuje oligodendroglioma i wiąże się z lepszym rokowaniem oraz większą wrażliwością na chemioterapię. Pacjenci z oligodendrogliomami charakteryzującymi się tymi markerami molekularnymi mają zazwyczaj dłuższe przeżycie i lepszą odpowiedź na leczenie w porównaniu z astrocytomami.

Zaawansowane techniki analizy molekularnej

Współczesna diagnostyka molekularna glejaków wykorzystuje zaawansowane techniki sekwencjonowania DNA. Mogą być wykonywane wybrane panele onkogenów, ukierunkowane lub całoegzomowe sekwencjonowanie, sekwencjonowanie RNA i/lub analiza metylacji MGMT⁷. Sekwencjonowanie nowej generacji pomaga w analizie molekularnej i profilowaniu guzów mózgu w celu poprawy dokładności diagnostycznej, identyfikacji celów terapeutycznych i przewidywania rokowania¹².

Analiza molekularna guzów glejoblastomy może pomóc w ustaleniu diagnozy i kierować leczeniem¹³. Ponieważ glejoblastoma jest obecnie diagnozą molekularną, badania genetyczne statusu IDH i H3 są niezbędne, a badania genetyczne mutacji promotora TERT, amplifikacji genu EGFR i zmian liczby kopii chromosomów +7/-10 są również ważne¹⁴.

Znaczenie kliniczne badań molekularnych

Integracja profili molekularnych w diagnozę glejaków doprowadziła do jaśniejszej klasyfikacji tych nowotworów³. Zaawansowania w genomice nowotworowej i metodach testowania molekularnego doprowadziły do nowej ery diagnostyki glejaków³. Dokładna charakterystyka molekularna pomaga w optymalizacji leczenia z celem poprawy wyników leczenia pacjentów¹⁵.

Korzyścią diagnozy molekularnej jest możliwość opracowania terapii specyficznych dla pacjenta, które celują w różne szlaki onkogenne¹⁶. Profilowanie molekularne to wykrywanie specyficznych genów, białek lub innych molekuł w guzie. Te informacje pomagają potwierdzić diagnozę guza, informować o opcjach leczenia i przewidywać rokowanie⁸.

Dzięki wynikom badań molekularnych lekarze mogą nie tylko precyzyjnie sklasyfikować glejaka, ale także przewidzieć jego zachowanie, odpowiedź na leczenie oraz rokowanie pacjenta. To spersonalizowane podejście do diagnostyki i terapii stanowi przyszłość leczenia glejaków, umożliwiając dobór optymalnych strategii terapeutycznych dla każdego pacjenta indywidualnie.