Tümör Genomik Profillemesi ve Çok Genli Paneller
Tümör genomik profillemesi, bir kanserin DNA'sının laboratuvar analizidir ve taşıdığı somatik değişiklikleri (alterasyonları) belirlemek amacıyla yapılmaktadır; bu işlem çoğunlukla çok genli paneller kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Bu paneller, kitlesel paralel dizileme (massively parallel sequencing) yoluyla tek bir çalışmada onlarca ila yüzlerce kanserle ilişkili geni inceleyen testlerdir. Bu paneller, tek gen testleri ile tüm genom dizilemesi arasında bir konumda yer almakta ve sınırlı tümör materyalinden klinik ve biyolojik olarak önemli genlerin geniş kapsamlı incelenmesini sağlamaktadır.
Tanım
Çok genli bir panel, hedefe yönelik yeni nesil dizileme (targeted next-generation sequencing) testidir ve tümörden elde edilen nükleik asitte, kanserle ilişkili belirli bir gen setini somatik değişiklikler (alterasyonlar) açısından eş zamanlı olarak incelemektedir. Bu değişiklikler arasında nokta mutasyonları, küçük insersiyonlar ve delesyonlar, kopya sayısı değişiklikleri ve seçilmiş yeniden düzenlenmeler bulunmaktadır.
Kapsam
Bu madde, genomik profilleme panellerinin ne olduğunu, tespit ettikleri değişiklik sınıflarını, tek gen testleri ile tüm genom veya tüm ekzom dizilemesinden nasıl farklılaştıklarını ve tespit edilen varyantların nasıl yorumlanıp raporlandığını kapsamaktadır. Bu, tümör moleküler profillemesi alanında metodolojik bir referanstır ve hangi testin isteneceği veya bir sonuca göre nasıl hareket edileceği konusunda bir reçete sunmamaktadır.
Temel sorular
- Belirli bir panel, hangi somatik değişiklik sınıflarını güvenilir bir şekilde tespit edebilir?
- Hedefe yönelik paneller, kapsam ve derinlik açısından tüm ekzom ve tüm genom dizilemesiyle nasıl karşılaştırılmaktadır?
- Tespit edilen varyantlar, klinik olarak anlamlı katmanlarda nasıl filtrelenmekte, yorumlanmakta ve raporlanmaktadır?
- Bir panelin geçerliliğini hangi analitik faktörler (derinlik, tespit limiti, örnek kalitesi) belirlemektedir?
Anahtar kavramlar
- Hedefe yönelik yeni nesil dizileme (targeted next-generation sequencing)
- Kitlesel paralel dizileme (massively parallel sequencing)
- Dizileme derinliği ve kapsamı
- Tespit limiti ve varyant alel fraksiyonu
- Kapsamlı genomik profilleme
- Tüm ekzom ve tüm genom dizilemesi
- Katmanlı varyant yorumlaması
- Analitik doğrulama
Mekanizmalar
Tümör nükleik asidi ekstrakte edilmekte, hibrit yakalama (hybrid capture) veya amplikon yöntemleriyle hedef genler açısından zenginleştirilmekte ve yüksek derinlikte dizilenerek, hücrelerin yalnızca küçük bir kısmında bulunan varyantların arka plana karşı tespit edilebilmesi sağlanmaktadır. Biyoinformatik boru hatları (pipelines) okumaları hizalamakta, nokta mutasyonlarını, küçük insersiyon ve delesyonları, kopya sayısı değişikliklerini ve seçilmiş yapısal yeniden düzenlenmeleri belirlemekte, ayrıca germline ve teknik artefaktları filtrelemektedir. Paneller, dizilemeyi kanserle ilişkili genler üzerinde yoğunlaştırmaktadır; bu da düşük frekanslı varyantlar için genom çapındaki yaklaşımlara kıyasla benzer maliyetle daha fazla derinlik ve hassasiyet sağlamaktadır. Tüm ekzom ve tüm genom dizilemesi ise derinliği kapsamla takas etmektedir. Daha sonra, her bir varyantı klinik ve biyolojik önemi açısından sınıflandırmak için derlenmiş bilgi tabanları ve standartlaştırılmış kriterler uygulanmaktadır.
Klinik önem
Genomik profilleme panelleri, moleküler onkolojik patolojinin temel testleridir ve tümörlerin büyük ölçekte karakterize edilmesinde pratik bir araç olarak kullanılmaktadır. Bir referans konusu olarak bu madde, bu tür testlerin nasıl çalıştığını ve çıktılarının nasıl yapılandırılıp doğrulandığını açıklamaktadır; laboratuvar metodolojisini ve kanıtları tanımlamakta olup, birey için test veya tedavi seçimi için bir temel oluşturmamaktadır.
Epidemiyoloji
Geniş panellerle çok büyük tümör serilerinin profillenmesi, belirli değişikliklerin kanser türleri arasında ne sıklıkta meydana geldiğini nicel olarak belirlemiş ve tümör mutasyonel yükü (tumor mutational burden) gibi genomdan türetilmiş metrikleri desteklemiştir. Bu durum, birçok hastadan toplanan panel verilerinin insan kanserindeki somatik değişikliklerin daha geniş kapsamlı manzarasını tanımlayabileceğini göstermektedir.
Tarihçe
Tümörlerin moleküler testi, tek gen ve hotspot testleriyle başlamıştır, ancak kitlesel paralel dizilemenin (massively parallel sequencing) ortaya çıkışı, rutin, genellikle küçük örneklerden birçok geni aynı anda incelemeyi mümkün kılmıştır. Doğrulanmış klinik genomik profilleme testleri 2010'lu yılların başında geliştirilmiş ve tanımlanmıştır; profesyonel dernekler daha sonra bu testlerin ürettiği somatik varyantları yorumlama ve raporlama standartlarını yayımlayarak, panel tabanlı profillemeyi tanımlanmış bir tanısal uygulama olarak yerleştirmiştir.
Tartışmalar
- Hedefe yönelik paneller ile tüm genom veya tüm ekzom dizilemesi karşılaştırması
- Hedefe yönelik paneller, bilinen kanser genleri için daha düşük maliyetle yüksek derinlik ve hassasiyet sunmaktadır. Daha geniş kapsamlı dizileme ise önceden tanımlanmış gen setlerinin dışındaki değişiklikleri yakalamakta ve genom çapındaki metrikleri desteklemektedir. Uygun kapsamın belirlenmesi, testin amacına bağlı olmakta ve aktif bir metodolojik tartışma konusu olmaya devam etmektedir.
İlgili konular
Temel eserler
- frampton-2013
- li-2017
Sıkça sorulan sorular
- Çok genli bir panel ile tüm genom dizilemesi arasındaki fark nedir?
- Çok genli bir panel, kanserle ilişkili belirli bir gen setini yüksek derinlikte dizilemektedir; bu durum, düşük frekanslı varyantlar için hassasiyeti artırmakta ve maliyeti düşürmektedir. Tüm genom dizilemesi ise tüm genomu daha düşük derinlikte okumakta, herhangi bir yerdeki değişiklikleri yakalamakla birlikte, nadir subklonal varyantlar için daha az hassasiyete sahiptir.
- Genomik profilleme paneli ne tür değişiklikleri tespit edebilir?
- Tasarımına bağlı olarak, bir panel nokta mutasyonlarını, küçük insersiyon ve delesyonları, kopya sayısı değişikliklerini ve seçilmiş gen füzyonlarını veya yeniden düzenlenmeleri tespit edebilmektedir. Ayrıca, tümör mutasyonel yükü (tumor mutational burden) gibi türetilmiş ölçümleri de destekleyebilir.
Bu kavram için yöntemler
İlgili kavramlar
- Tümör Moleküler Profillemesi ve Stratifikasyonu
- Tümör Mutasyonel Yükü ve Mikrosatellit İnstabilitesi
- Kanser Tedavisinde Prediktif Biyobelirteçler ve Terapötik Hedefler
- Kanser Sürücü Mutasyonları ve Mutasyonel Sıcak Noktalar
- Sıvı Biyopsi ve Dolaşımdaki Biyobelirteçler
- Tümör Genetiği ve Moleküler Sürücüler