Srovnání diagnostického výtěžku mezi M-FISH, panelem sondy FISH a konvenční cytogenetickou analýzou u AML

Neoplastická hematologie je v popředí personalizované medicíny. Klasifikace Světové zdravotnické organizace (WHO) zahrnuje genetická data s mikroskopickými, imunofenotypickými a klinickými nálezy a kategorizuje hematologické novotvary do klinicky a biologicky odlišných kategorií. Tento systém řídí diagnostiku, prognózu a terapeutické volby, což nabývá na důležitosti s nově vznikajícími cílenými terapiemi lymfomu a leukémie. Laboratorní testy na hematologické novotvary jsou však velmi složité a jsou obecně poměrně nákladné.

Počáteční hodnocení mnoha hematologických novotvarů zahrnuje morfologické, histologické, imunofenotypové (průtokové cytometrické a/nebo imunohistochemické) a konvenční cytogenetické studie. Údaje získané z cytogenetické analýzy mohou být patognomické pro specifické leukémie v klasifikaci WHO (například akutní myeloidní leukémie (AML) s rekurentními cytogenetickými abnormalitami a chronická myeloidní leukémie (CML)) a pravděpodobně převezmou větší roli při definování specifických kategorií v další klasifikace.

Konvenční cytogenetické studie jsou již více než pět desetiletí zlatým standardem pro detekci genetických změn, které jsou větší než 10 Mb (mega párů bází) velikosti. Vydláždili cestu k identifikaci specifických chromozomálních aberací spojených s klinicky a morfologicky definitivními podskupinami hematologických novotvarů.

Fluorescenční in situ hybridizace (FISH) se stala spolehlivým a rychlým doplňkovým testem při zacílení kritických genetických událostí spojených s diagnostikou a prognózou u hematologických novotvarů. FISH řeší problémy s konvenčními cytogenetickými studiemi tím, že se kromě metafází zaměřuje na buňky v interfázi. Ukázalo se, že studie FISH mohou být také nedílnou součástí diagnostického hodnocení, zejména tam, kde je abnormalita „kryptická“, tj. není zjevná konvenčními cytogenetickými studiemi.

Přestože doplňkové testování FISH zvyšuje celkovou detekci aberací, jeho přínos není jednotný u všech typů hematologických novotvarů. Je to proto, že sondy FISH jsou omezeny na detekci pouze specifických abnormalit a genetické změny nad rámec sond FISH by proto zcela chyběly.

Je běžnou praxí, že laboratoře používají panely sond FISH ve spojení s karyotypizací jak v diagnostických vzorcích, tak během sledování k monitorování odpovědi na terapii. FISH je zaměřena na specifické abnormality a výsledky lze vyhodnocovat automatizovaným způsobem na interfázových jádrech, což umožňuje vyšetření více buněk než konvenční cytogenetické studie. FISH má vyšší analytickou a za určitých okolností vyšší klinickou senzitivitu ve srovnání s konvenčními cytogenetickými studiemi. Využití panelů sond FISH při diagnostice nebo monitorování kontrolních vzorků hematologických novotvarů je kritické.

Eastern Collaborative Oncology Group (ECOG) porovnala konvenční cytogenetické studie a FISH u pacientů s AML a zjistila, že panel sond pro detekci monosomie 5/delece 5q, monozomie 7/delece 7q, trizomie 8, t(8;21), t(9 ;22), přeuspořádání MLL s různými partnery, t(15;17) a inv(16)/t(16;16), měly shodu mezi 98 % a 100 %. Na druhé straně studie He et al demonstruje omezenou hodnotu FISH testování u dospělých AML v podmínkách adekvátní karyotypizační studie.

Navzdory mnoha významným technologickým pokrokům dosaženým v posledních letech v oblasti klinického genetického testování zůstávají konvenční cytogenetické studie a rutinní studie FISH důležitými laboratorními testovacími nástroji dostupnými pro hodnocení hematologických novotvarů. Obvykle se tyto dvě testovací metody vzájemně doplňují a často FISH slouží k objasnění a lepší definici cytogenetických výsledků. Existuje proto velmi silné očekávání, že cytogenetické a FISH výsledky by se měly navzájem potvrdit, a to i přes případy, které se zdají být výjimkou. Pokud se u těchto dvou testovacích metod na stejném vzorku vyskytnou konfliktní výsledky, klinické laboratoře jsou vyzvány, aby nabídly vysvětlení na základě empirických dat, než jen konstatování, že to bylo nebo nebylo způsobeno laboratorní chybou.

Multiplex FISH (M-FISH) představuje jeden z nejvýznamnějších pokroků v molekulární cytogenetice posledního desetiletí. V cytogenetice nádorů a leukémie byly pomocí M-FISH zaměřeny dvě skupiny, aby identifikovaly kryptické přeuspořádání chromozomů, které nejsou detekovatelné konvenčními cytogenetickými studiemi: ty se zjevně normálním karyotypem (podezření na přítomnost malých přeuspořádání, které konvenční cytogenetika nedetekuje) a ty s komplexním aberantní karyotyp (který je obtížné přesně karyotypovat kvůli velkému počtu aberací).

Zhang a kol. použili spektrální karyotyp (SKY) k přehodnocení karyotypů případů AML hlášených jako normální pomocí G-bandingu. To vedlo k identifikaci jednoho případu t(11;19)(q23;p13), jemné, ale rozpoznatelné cytogenetické abnormality, a minoritního klonu obsahujícího monosomii pro chromozom 7 v jiném případě. V podobné studii Mohr et al. porovnávali SKY s konvenční karyotypizací u pacientů s AML nebo MDS s normálními karyotypy. Nebyly zjištěny žádné abnormality.

S nedostatkem standardizovaného algoritmického přístupu založeného na důkazech je zneužívání a nadměrné využívání laboratorních testů běžné a vede ke zvýšeným nákladům na zdravotní péči a ke složitosti péče o pacienty. V současném prostředí zdravotní péče, které se stále více zaměřuje na hodnotu a efektivitu, je pro patology a klinické lékaře zásadní, aby do rutinní péče o pacienty začlenili vysoce komplexní a nákladné techniky. Zatímco konvenční cytogenetické studie poskytují komplexní pohled na genom, panel sondy FISH dokáže detekovat kryptické nebo submikroskopické genetické abnormality a identifikovat rekurentní genetické abnormality v nedělících se buňkách. M-FISH dokáže identifikovat kryptické chromozomové přestavby, které nejsou detekovány konvenčními cytogenetickými studiemi. V důsledku toho se běžně extrapoluje, že FISH zlepší citlivost detekce všech genetických abnormalit ve srovnání s konvenčními cytogenetickými studiemi. Tento předpoklad byl následně převeden do klinické praxe tak, že lékaři a patologové rutinně objednávali jak konvenční cytogenetické studie, tak studie FISH u pacientů s hematologickými novotvary. V závislosti na tom, jak komplexní je panel sondy FISH, mohou být náklady na toto testování poměrně drahé a jeho aditivní hodnota zůstává sporná.