Sammenligning af diagnostisk udbytte blandt M-FISH, FISH-sondepanel og konventionel cytogenetisk analyse i AML

Neoplastisk hæmatologi er på forkant med personlig medicin. Verdenssundhedsorganisationens (WHO) klassificering inkorporerer genetiske data med mikroskopiske, immunfænotypiske og kliniske fund og kategoriserer hæmatologiske neoplasmer i klinisk og biologisk adskilte kategorier. Dette system guider diagnose, prognose og terapeutiske valg, hvilket er blevet stadig vigtigere med nye målrettede behandlinger for lymfom og leukæmi. Imidlertid er laboratorietests for hæmatologiske neoplasmer af høj kompleksitet og er generelt ret dyre.

Den indledende vurdering af mange hæmatologiske neoplasmer omfatter morfologiske, histologiske, immunfænotypiske (flowcytometriske og/eller immunhistokemiske) og konventionelle cytogenetiske undersøgelser. Data opnået fra cytogenetisk analyse kan være patognomoniske for specifikke leukæmier i WHO-klassifikationen (for eksempel akut myeloid leukæmi (AML) med tilbagevendende cytogenetiske abnormiteter og kronisk myelogen leukæmi (CML)) og vil sandsynligvis påtage sig en større rolle i definitionen af ​​specifikke kategorier i yderligere klassifikationer.

Konventionelle cytogenetiske undersøgelser har været guldstandarden i mere end fem årtier til påvisning af genetiske ændringer, der er større end 10 Mb (mega basepar) i størrelse. De har banet vejen for at identificere specifikke kromosomafvigelser forbundet med klinisk og morfologisk definitive undergrupper af hæmatologiske neoplasmer.

Fluorescerende in situ hybridisering (FISH) er blevet en pålidelig og hurtig komplementær test til at målrette kritiske genetiske hændelser forbundet med diagnostik og prognose i hæmatologiske neoplasmer. FISH har behandlet problemerne med konventionelle cytogenetiske undersøgelser ved at målrette interfaseceller ud over metafaser. Det er blevet klart, at FISH-undersøgelser også kan være en integreret komponent i den diagnostiske evaluering, især hvor abnormiteten er "kryptisk", dvs. ikke tydelig ved konventionelle cytogenetiske undersøgelser.

Selvom komplementær FISH-test øger den samlede påvisning af aberrationer, er dens fordel ikke ensartet på tværs af alle typer hæmatologiske neoplasmer. Dette skyldes, at FISH-prober er begrænset til kun påvisning af specifikke abnormiteter, og genetiske ændringer uden for FISH-probernes omfang ville derfor blive fuldstændig overset.

Det er almindelig praksis for laboratorier at bruge FISH-sondepaneler i forbindelse med karyotyping både i diagnostiske prøver og under opfølgning for at overvåge respons på terapi. FISH er målrettet mod specifikke abnormiteter, og resultaterne kan evalueres på en automatiseret måde på interfasekerner, hvilket giver mulighed for undersøgelse af flere celler end konventionelle cytogenetiske undersøgelser. FISH har højere analytisk og under visse omstændigheder højere klinisk følsomhed sammenlignet med konventionelle cytogenetiske undersøgelser. Brugen af ​​FISH-sondepaneler til at hjælpe med diagnosticering eller til overvågning af opfølgende prøver af hæmatologiske neoplasmer er kritisk.

Eastern Collaborative Oncology Group (ECOG) sammenlignede konventionelle cytogenetiske undersøgelser og FISH i AML-patienter og fandt, at et probepanel til at påvise monosomi 5/deletion 5q, monosomi 7/deletion 7q, trisomi 8, t(8;21), t(9) ;22), MLL-omlægninger med forskellige partnere, t(15;17) og inv(16)/t(16;16), havde en overensstemmelse mellem 98 % og 100 %. På den anden side viser He et al-studiet den begrænsede værdi af FISH-test i voksen AML i forbindelse med en passende karyotypingsundersøgelse.

På trods af mange betydelige teknologiske fremskridt i de senere år inden for klinisk genetisk testning, er konventionelle cytogenetiske undersøgelser og rutinemæssige FISH-undersøgelser fortsat vigtige laboratorietestværktøjer til rådighed til evaluering af hæmatologiske neoplasmer. Normalt komplementerer disse to testmetoder hinanden, og ofte tjener FISH til at tydeliggøre og bedre definere cytogenetiske resultater. Derfor er der en meget stærk forventning om, at cytogenetiske og FISH-resultater skal bekræfte hinanden på trods af tilfælde, der ser ud til at være undtagelser. Når modstridende resultater opstår af disse to testmetoder på samme prøve, udfordres kliniske laboratorier til at tilbyde forklaringer baseret på empiriske data ud over blot at angive, at det var eller ikke skyldtes laboratoriefejl.

Multiplex FISH (M-FISH) repræsenterer en af ​​de mest betydningsfulde udviklinger inden for molekylær cytogenetik i det seneste årti. Inden for tumor- og leukæmi cytogenetik er to grupper blevet målrettet af M-FISH for at identificere kryptiske kromosomomlejringer, der ikke kan påvises ved konventionelle cytogenetiske undersøgelser: dem med en tilsyneladende normal karyotype (mistænkt for at rumme små omlejringer, der ikke kan påvises af konventionel cytogenetik) og dem med en kompleks afvigende karyotype (som er svære at karyotype nøjagtigt på grund af det store antal afvigelser).

Zhang et al. brugte spektral karyotype (SKY) til at revurdere karyotyperne af AML-tilfælde rapporteret som normale ved G-banding. Dette resulterede i identifikation af et tilfælde af t(11;19)(q23;p13), en subtil, men anerkendt cytogenetisk abnormitet, og en mindre klon indeholdende monosomi for kromosom 7 i et andet tilfælde. I en lignende undersøgelse har Mohr et al. sammenlignede SKY med konventionel karyotyping hos patienter med AML eller MDS med normale karyotyper. Ingen abnormiteter blev identificeret.

Med manglen på en evidensbaseret standardiseret algoritmisk tilgang, er misbrug og overudnyttelse af laboratorietests almindelige og resulterer i øgede sundhedsomkostninger og patientbehandlingskompleksitet. I det nuværende sundhedsmiljø, som i stigende grad fokuserer på værdi og effektivitet, er det afgørende for patologer og klinikere at inkorporere højkompleksitet og dyre teknikker i rutinemæssig patientbehandling. Mens konventionelle cytogenetiske undersøgelser giver et omfattende overblik over genomet, kan FISH-sondepanelet detektere kryptiske eller submikroskopiske genetiske abnormiteter og identificere tilbagevendende genetiske abnormiteter i ikke-delende celler. M-FISH kan identificere kryptiske kromosomomlejringer, der ikke påvises af konventionelle cytogenetiske undersøgelser. Som en konsekvens heraf er det almindeligvis ekstrapoleret, at FISH vil forbedre følsomheden ved påvisning af alle genetiske abnormiteter sammenlignet med konventionelle cytogenetiske undersøgelser. Denne antagelse er derefter blevet oversat i klinisk praksis til, at klinikere og patologer rutinemæssigt bestiller både konventionelle cytogenetiske undersøgelser og FISH-undersøgelser hos patienter med hæmatologiske neoplasmer. Afhængigt af hvor omfattende FISH-sondepanelet er, kan prisen for denne test være ret dyr, og dens additivværdi er stadig tvivlsom.