Porównanie wydajności diagnostycznej M-FISH, panelu sondy FISH i konwencjonalnej analizy cytogenetycznej w AML

Hematologia nowotworowa znajduje się na czele medycyny spersonalizowanej. Klasyfikacja Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) obejmuje dane genetyczne z wynikami mikroskopowymi, immunofenotypowymi i klinicznymi oraz klasyfikuje nowotwory hematologiczne na odrębne klinicznie i biologicznie kategorie. System ten kieruje diagnozą, prognozą i wyborami terapeutycznymi, co staje się coraz ważniejsze wraz z pojawiającymi się celowanymi terapiami chłoniaka i białaczki. Jednak testy laboratoryjne w kierunku nowotworów hematologicznych są bardzo złożone i na ogół dość kosztowne.

Wstępna ocena wielu nowotworów hematologicznych obejmuje badania morfologiczne, histologiczne, immunofenotypowe (cytometria przepływowa i/lub immunohistochemiczna) oraz konwencjonalne badania cytogenetyczne. Dane uzyskane z analizy cytogenetycznej mogą być patognomoniczne dla określonych białaczek w klasyfikacji WHO (na przykład ostra białaczka szpikowa (AML) z nawracającymi nieprawidłowościami cytogenetycznymi i przewlekła białaczka szpikowa (CML)) i prawdopodobnie odegrają większą rolę w definiowaniu określonych kategorii w dalsze klasyfikacje.

Konwencjonalne badania cytogenetyczne są od ponad pięciu dekad złotym standardem wykrywania zmian genetycznych o wielkości większej niż 10 Mb (mega par zasad). Utorowały one drogę do identyfikacji specyficznych aberracji chromosomowych związanych z klinicznie i morfologicznie definitywnymi podzbiorami nowotworów hematologicznych.

Fluorescencyjna hybrydyzacja in situ (FISH) stała się niezawodnym i szybkim testem uzupełniającym w wykrywaniu krytycznych zdarzeń genetycznych związanych z diagnostyką i rokowaniem w nowotworach hematologicznych. Projekt FISH rozwiązał problemy związane z konwencjonalnymi badaniami cytogenetycznymi, celując w komórki interfazowe oprócz metafaz. Stało się jasne, że badania FISH mogą być również integralną częścią oceny diagnostycznej, szczególnie tam, gdzie nieprawidłowość jest „tajemnicza”, tj. Nie jest widoczna w konwencjonalnych badaniach cytogenetycznych.

Chociaż uzupełniające badanie FISH zwiększa ogólne wykrywanie aberracji, jego korzyści nie są jednakowe we wszystkich typach nowotworów hematologicznych. Dzieje się tak, ponieważ sondy FISH są ograniczone do wykrywania tylko określonych nieprawidłowości, a zatem zmiany genetyczne wykraczające poza zakres sond FISH zostałyby całkowicie pominięte.

Powszechną praktyką laboratoriów jest stosowanie paneli sond FISH w połączeniu z kariotypowaniem zarówno w próbkach diagnostycznych, jak i podczas obserwacji w celu monitorowania odpowiedzi na terapię. FISH jest ukierunkowany na określone nieprawidłowości, a wyniki można oceniać w sposób zautomatyzowany na jądrach interfazowych, co pozwala na zbadanie większej liczby komórek niż konwencjonalne badania cytogenetyczne. FISH ma wyższą czułość analityczną i, w pewnych okolicznościach, wyższą czułość kliniczną w porównaniu z konwencjonalnymi badaniami cytogenetycznymi. Wykorzystanie paneli sond FISH we wspomaganiu diagnozy lub w monitorowaniu kontrolnych próbek nowotworów hematologicznych ma kluczowe znaczenie.

Grupa Eastern Collaborative Oncology Group (ECOG) porównała konwencjonalne badania cytogenetyczne i FISH u pacjentów z AML i stwierdziła, że ​​panel sond do wykrywania monosomii 5/delecji 5q, monosomii 7/delecji 7q, trisomii 8, t(8;21), t(9 ;22), rearanżacje MLL z różnymi partnerami, t(15;17) i inv(16)/t(16;16), miały zgodność między 98% a 100%. Z drugiej strony badanie He i wsp. pokazuje ograniczoną wartość testów FISH u dorosłych AML w warunkach odpowiedniego badania kariotypu.

Pomimo wielu znaczących postępów technologicznych dokonanych w ostatnich latach w dziedzinie klinicznych badań genetycznych, konwencjonalne badania cytogenetyczne i rutynowe badania FISH pozostają ważnymi narzędziami laboratoryjnymi dostępnymi do oceny nowotworów hematologicznych. Zwykle te dwie metody badawcze wzajemnie się uzupełniają i często FISH służy do wyjaśnienia i lepszego zdefiniowania wyników cytogenetycznych. Dlatego istnieje bardzo silne oczekiwanie, że wyniki cytogenetyczne i FISH powinny się potwierdzać, pomimo przypadków, które wydają się być wyjątkami. Kiedy te dwie metody badawcze dają sprzeczne wyniki na tej samej próbce, laboratoria kliniczne są proszone o przedstawienie wyjaśnień opartych na danych empirycznych, wykraczających poza zwykłe stwierdzenie, że było to lub nie było spowodowane błędem laboratoryjnym.

Multipleks FISH (M-FISH) reprezentuje jedno z najbardziej znaczących osiągnięć w cytogenetyce molekularnej ostatniej dekady. W cytogenetyce nowotworów i białaczek, M-FISH wycelował w dwie grupy w celu zidentyfikowania ukrytych rearanżacji chromosomów niewykrywalnych w konwencjonalnych badaniach cytogenetycznych: osoby z pozornie normalnym kariotypem (podejrzewa się, że zawierają małe rearanżacje niewykrywalne przez konwencjonalną cytogenetykę) i te ze złożoną nieprawidłowy kariotyp (które są trudne do dokładnego kariotypu ze względu na samą liczbę aberracji).

Zhang i in. wykorzystali kariotyp widmowy (SKY) do ponownej oceny kariotypów przypadków AML zgłoszonych jako normalne przez pasmo G. Doprowadziło to do zidentyfikowania jednego przypadku t(11;19)(q23;p13), subtelnej, ale rozpoznanej nieprawidłowości cytogenetycznej, oraz pomniejszego klonu zawierającego monosomię chromosomu 7 w innym przypadku. W podobnym badaniu Mohr i in. porównali SKY z konwencjonalnym kariotypowaniem u pacjentów z AML lub MDS z prawidłowym kariotypem. Nie stwierdzono żadnych nieprawidłowości.

Przy braku standardowego podejścia algorytmicznego opartego na dowodach, niewłaściwe stosowanie i nadmierne wykorzystywanie testów laboratoryjnych jest powszechne i skutkuje zwiększonymi kosztami opieki zdrowotnej i złożonością opieki nad pacjentem. W obecnym środowisku opieki zdrowotnej, które w coraz większym stopniu koncentruje się na wartości i wydajności, niezwykle ważne jest, aby patolodzy i klinicyści włączyli do rutynowej opieki nad pacjentem wysoce złożone i drogie techniki. Podczas gdy konwencjonalne badania cytogenetyczne zapewniają kompleksowy obraz genomu, panel sondy FISH może wykrywać tajemnicze lub submikroskopowe nieprawidłowości genetyczne i identyfikować powtarzające się nieprawidłowości genetyczne w komórkach, które się nie dzielą. M-FISH może identyfikować tajemnicze rearanżacje chromosomów, które nie są wykrywane w konwencjonalnych badaniach cytogenetycznych. W konsekwencji powszechnie ekstrapoluje się, że FISH poprawi czułość wykrywania wszystkich nieprawidłowości genetycznych w porównaniu z konwencjonalnymi badaniami cytogenetycznymi. To założenie zostało następnie przełożone w praktyce klinicznej na rutynowe zamawianie przez klinicystów i patologów zarówno konwencjonalnych badań cytogenetycznych, jak i badań FISH u pacjentów z nowotworami hematologicznymi. W zależności od tego, jak wszechstronny jest panel sondy FISH, koszt tego badania może być dość wysoki, a jego wartość dodana pozostaje wątpliwa.