پروفایلینگ و طبقهبندی مولکولی تومور
پروفایلینگ و طبقهبندی مولکولی تومور شاخهای از پاتولوژی مولکولی است که سرطان را بر اساس تغییرات ژنتیکی و مولکولی آن مشخص میکند و از این اطلاعات برای طبقهبندی تومورها به زیرگروههایی با اهمیت بیولوژیکی و بالینی استفاده مینماید. این روش به جای تکیه صرف بر بافت مبدأ و مورفولوژی، ژنوم، ترانسکریپتوم و سایر لایههای مولکولی تومور را بررسی میکند تا محرکهای آن و تفاوتهایش با سایر سرطانهایی که در زیر میکروسکوپ مشابه به نظر میرسند را شناسایی کند.
Definition
پروفایلینگ مولکولی تومور، تشخیص سیستماتیک تغییرات سوماتیک – جهشها، تغییرات تعداد کپی، بازآراییهای ساختاری و سایر ویژگیهای مولکولی – در بافت تومور یا مواد توموری در گردش است؛ طبقهبندی مولکولی استفاده از این پروفایلها برای تخصیص تومورها به زیرگروههایی با بیولوژی مشترک، پیشآگهی یا پاسخ پیشبینیشده است.
Scope
این حوزه خواننده را با مشخصات مولکولی تومورها آشنا میکند: پروفایلینگ ژنومی و پنلهای چندژنی، جهشهای محرک و نقاط داغی که سرطانها را آغاز و پایدار میکنند، ژنهای همجوشی ناشی از بازآراییهای کروموزومی، بیومارکرهای پیشبینیکننده که اهداف درمانی را نشان میدهند، و امضاهای ژنومی مانند بار جهشی تومور و ناپایداری ریزماهوارهای. این یک مرور کلی مرجع از مفاهیم و شواهد در پاتولوژی انکولوژی مولکولی است، نه یک پروتکل برای آزمایش یا درمان هیچ بیمار خاصی.
Sub-topics
Core questions
- کدام تغییرات سوماتیک یک تومور خاص را تعریف میکنند و کدام یک از آنها احتمالاً رشد آن را هدایت میکنند؟
- چگونه میتوان تومورهایی را که از نظر بافتشناسی مشابه به نظر میرسند، به زیرگروههای مولکولی متمایز تقسیم کرد؟
- کدام ویژگیهای مولکولی پاسخ یا مقاومت به یک درمان خاص را پیشبینی میکنند؟
- واریانتهای توالی چگونه تفسیر و گزارش میشوند تا یافتهها در آزمایشگاههای مختلف قابل تکرار باشند؟
Key concepts
- تغییرات سوماتیک در مقابل تغییرات ژرملاین
- جهشهای محرک در مقابل جهشهای مسافر
- پنلهای توالییابی چندژنی
- پروفایلینگ ژنومی جامع
- مسیرهای سیگنالینگ سرطانزا
- بیومارکرهای پیشبینیکننده در مقابل بیومارکرهای پیشآگهیدهنده
- تفسیر واریانت و گزارشدهی طبقهبندیشده
- زیرتایپینگ و طبقهبندی مولکولی
Mechanisms
سرطانها تغییرات سوماتیک را در سراسر ژنوم انباشته میکنند و تنها زیرمجموعهای از این تغییرات – محرکها – مزیت رشد انتخابی را که یک تومور را تعریف میکند، اعطا میکنند. فناوریهای پروفایلینگ، به ویژه توالییابی موازی انبوه (نسل بعدی)، جهشهای نقطهای، درج و حذفها، تغییرات تعداد کپی و بازآراییهای ساختاری را در بسیاری از ژنها به طور همزمان و به طور فزاینده در کل اگزومها یا ژنومها تشخیص میدهند. تجزیه و تحلیل گروههای بزرگ مانند اطلس ژنوم سرطان نشان داده است که این تغییرات در مجموعهای محدود از مسیرهای سیگنالینگ سرطانزا همگرا میشوند، که اساس مفهومی برای گروهبندی تومورهای متنوع بر اساس بیولوژی مشترک به جای تنها محل مبدأ را فراهم میکند. واریانتهای شناسایی شده سپس در برابر شواهد تنظیمشده تفسیر و در سطوحی گزارش میشوند که اهمیت بالینی و بیولوژیکی آنها را منعکس میکند.
Clinical relevance
پروفایلینگ مولکولی زیربنای رویه مدرن توصیف سرطانها با اصطلاحات مولکولی است و بخش عمدهای از انکولوژی دقیق را پشتیبانی میکند، جایی که زیرگروههای تعریفشده توسط تغییرات خاص در ارتباط با درمانهای هدفمند مورد مطالعه قرار میگیرند. به عنوان یک حوزه مرجع، توضیح میدهد که چگونه شواهد مولکولی در مورد تومورها تولید، تأیید و طبقهبندی میشوند؛ بیولوژی و ساختار شواهد را مشخص میکند و خود منبع توصیههای تشخیصی یا درمانی برای افراد نیست.
Epidemiology
توالییابی جامع مجموعههای بزرگ تومور، شیوع تغییرات محرک را در انواع سرطانها ترسیم کرده است، که نشان میدهد اکثر تومورهای جامد بزرگسالان تعداد کمی از رویدادهای محرک را در برابر پسزمینهای بزرگتر از جهشهای مسافر حمل میکنند، و اینکه همان مسیرها در بسیاری از انواع تومور با فرکانسهای متفاوت تکرار میشوند. این تحلیلهای گروهی، تصویر در سطح جمعیت را فراهم میکنند که بر اساس آن پروفایل یک تومور فردی تفسیر میشود.
History
مشخصهیابی تومور از مورفولوژی و ایمونوهیستوشیمی به سمت تعریف مولکولی در اواخر قرن بیستم و اوایل قرن بیست و یکم حرکت کرد، زیرا شناسایی انکوژنهای فردی و ژنهای سرکوبکننده تومور جای خود را به مطالعات در مقیاس ژنوم داد. ظهور توالییابی موازی انبوه امکان پروفایلینگ همزمان بسیاری از ژنها را در نمونههای روتین فراهم کرد، و تلاشهای کنسرسیومهای بزرگ تغییرات و مسیرهای مکرر سرطان انسان را فهرستبندی کردند. نهادهای حرفهای متعاقباً استانداردهایی را برای تفسیر و گزارش واریانتهای سوماتیک صادر کردند و پروفایلینگ مولکولی را به عنوان یک حوزه تعریفشده از پاتولوژی تشخیصی تثبیت کردند.
Key figures
- Bert Vogelstein
- Kenneth Kinzler
- Victor Velculescu
Related topics
Seminal works
- vogelstein-2013
- sanchezvega-2018
- frampton-2013
Frequently asked questions
- طبقهبندی مولکولی چه تفاوتی با طبقهبندی سنتی تومور دارد؟
- طبقهبندی سنتی تومورها را عمدتاً بر اساس بافت مبدأ و ظاهر میکروسکوپی گروهبندی میکند، در حالی که طبقهبندی مولکولی آنها را بر اساس تغییرات ژنتیکی و مولکولی که حمل میکنند، گروهبندی میکند، به طوری که تومورهایی که در زیر میکروسکوپ مشابه به نظر میرسند ممکن است در زیرگروههای مولکولی متفاوتی قرار گیرند، و تومورهایی از اندامهای مختلف ممکن است یک ویژگی مشترک داشته باشند.
- تفاوت بین جهش محرک و جهش مسافر چیست؟
- جهش محرک مزیت رشد انتخابی را اعطا میکند و به توسعه سرطان کمک میکند، در حالی که جهش مسافر در طول مسیر به دست میآید اما خود باعث رشد تومور نمیشود؛ تمایز بین این دو هدف اصلی پروفایلینگ مولکولی است.