Sammenligning av diagnostisk utbytte blant M-FISH, FISH sondepanel og konvensjonell cytogenetisk analyse i AML

Neoplastisk hematologi er i forkant av personlig medisin. Verdens helseorganisasjons (WHO) klassifisering inkorporerer genetiske data med mikroskopiske, immunfenotypiske og kliniske funn og kategoriserer hematologiske neoplasmer i klinisk og biologisk distinkte kategorier. Dette systemet styrer diagnose, prognose og terapeutiske valg, noe som har blitt stadig viktigere med nye målrettede terapier for lymfom og leukemi. Laboratorietester for hematologiske neoplasmer er imidlertid av høy kompleksitet og er generelt ganske kostbare.

Den første vurderingen av mange hematologiske neoplasmer inkluderer morfologiske, histologiske, immunfenotypiske (flowcytometriske og/eller immunhistokjemiske) og konvensjonelle cytogenetiske studier. Data innhentet fra cytogenetisk analyse kan være patognomoniske for spesifikke leukemier i WHO-klassifiseringen (for eksempel akutt myeloid leukemi (AML) med tilbakevendende cytogenetiske abnormiteter og kronisk myelogen leukemi (CML)) og vil sannsynligvis innta en større rolle i å definere spesifikke kategorier i ytterligere klassifiseringer.

Konvensjonelle cytogenetiske studier har vært gullstandarden i mer enn fem tiår for å oppdage genetiske endringer som er større enn 10 Mb (mega basepar) i størrelse. De har banet vei for å identifisere spesifikke kromosomavvik assosiert med klinisk og morfologisk definitive undergrupper av hematologiske neoplasmer.

Fluorescerende in situ hybridisering (FISH) har blitt en pålitelig og rask komplementær test for å målrette kritiske genetiske hendelser assosiert med diagnostikk og prognose i hematologiske neoplasmer. FISH har tatt opp problemene med konvensjonelle cytogenetiske studier ved å målrette interfaseceller i tillegg til metafaser. Det har blitt klart at FISH-studier også kan være en integrert komponent i den diagnostiske evalueringen, spesielt der abnormiteten er "kryptisk", dvs. ikke tydelig ved konvensjonelle cytogenetiske studier.

Selv om komplementær FISH-testing øker den generelle deteksjonen av aberrasjoner, er fordelen ikke ensartet på tvers av alle typer hematologiske neoplasmer. Dette er fordi FISH-prober er begrenset til påvisning av bare spesifikke abnormiteter, og genetiske endringer utenfor FISH-probene ville derfor bli fullstendig savnet.

Det er vanlig praksis for laboratorier å bruke FISH-sondepaneler i forbindelse med karyotyping både i diagnostiske prøver og under oppfølging for å overvåke respons på terapi. FISH er rettet mot spesifikke abnormiteter, og resultatene kan evalueres på en automatisert måte på interfasekjerner, noe som muliggjør undersøkelse av flere celler enn konvensjonelle cytogenetiske studier. FISH har høyere analytisk og, under visse omstendigheter, høyere klinisk sensitivitet sammenlignet med konvensjonelle cytogenetiske studier. Bruken av FISH-sondepaneler for å hjelpe diagnostisering eller overvåking av oppfølgingsprøver av hematologiske neoplasmer er kritisk.

Eastern Collaborative Oncology Group (ECOG) sammenlignet konvensjonelle cytogenetiske studier og FISH hos AML-pasienter og fant at et probepanel for å oppdage monosomi 5/delesjon 5q, monosomi 7/delesjon 7q, trisomi 8, t(8;21), t(9) ;22), MLL-omorganiseringer med ulike partnere, t(15;17), og inv(16)/t(16;16), hadde en samsvar mellom 98 % og 100 %. På den annen side viser He et al-studie den begrensede verdien av FISH-testing i voksen AML i innstillingen av en adekvat karyotypingsstudie.

Til tross for mange betydelige teknologiske fremskritt gjort de siste årene innen klinisk genetisk testing, er konvensjonelle cytogenetiske studier og rutinemessige FISH-studier fortsatt viktige laboratorietestverktøy tilgjengelig for å evaluere hematologiske neoplasmer. Vanligvis utfyller disse to testmetodene hverandre og ofte tjener FISH til å klargjøre og bedre definere cytogenetiske resultater. Derfor er det en veldig sterk forventning om at cytogenetiske og FISH-resultater skal bekrefte hverandre til tross for tilfeller som ser ut til å være unntak. Når motstridende resultater oppstår av disse to testmetodene på samme prøve, utfordres kliniske laboratorier til å tilby forklaringer basert på empiriske data utover å bare si at det var eller ikke skyldtes laboratoriefeil.

Multiplex FISH (M-FISH) representerer en av de mest betydningsfulle utviklingene innen molekylær cytogenetikk det siste tiåret. I cytogenetikk for tumor og leukemi har to grupper blitt målrettet av M-FISH for å identifisere kryptiske kromosomomorganiseringer som ikke kan påvises av konvensjonelle cytogenetiske studier: de med en tilsynelatende normal karyotype (mistenkt for å huse små omorganiseringer som ikke kan påvises av konvensjonell cytogenetikk) og de med en kompleks. avvikende karyotype (som er vanskelig å karyotype nøyaktig på grunn av det store antallet avvik).

Zhang et al. brukte spektral karyotype (SKY) for å revurdere karyotypene til AML-tilfeller rapportert som normale ved G-banding. Dette resulterte i identifisering av ett tilfelle av t(11;19)(q23;p13), en subtil, men anerkjent cytogenetisk abnormitet, og en mindre klon som inneholder monosomi for kromosom 7 i et annet tilfelle. I en lignende studie har Mohr et al. sammenlignet SKY med konvensjonell karyotyping hos pasienter med AML eller MDS med normale karyotyper. Ingen abnormiteter ble identifisert.

Med mangel på en evidensbasert standardisert algoritmisk tilnærming, er misbruk og overutnyttelse av laboratorietester vanlig og resulterer i økte helsekostnader og kompleksitet i pasientbehandlingen. I dagens helsemiljø, som i økende grad fokuserer på verdi og effektivitet, er det avgjørende for patologer og klinikere å innlemme høykompleksitet og dyre teknikker i rutinemessig pasientbehandling. Mens konvensjonelle cytogenetiske studier gir en omfattende oversikt over genomet, kan FISH-sondepanelet oppdage kryptiske eller submikroskopiske genetiske abnormiteter og identifisere tilbakevendende genetiske abnormiteter i ikke-delende celler. M-FISH kan identifisere kryptiske kromosomomorganiseringer som ikke oppdages av konvensjonelle cytogenetiske studier. Som en konsekvens ekstrapoleres det ofte at FISH vil forbedre følsomheten for å oppdage alle genetiske abnormiteter sammenlignet med konvensjonelle cytogenetiske studier. Denne antagelsen har deretter blitt oversatt i klinisk praksis til å ha klinikere og patologer som rutinemessig bestiller både konvensjonelle cytogenetiske studier og FISH-studier hos pasienter med hematologiske neoplasmer. Avhengig av hvor omfattende FISH-sondepanelet er, kan kostnaden for denne testingen være ganske dyr, og additivverdien er fortsatt tvilsom.