พลิกโฉมการดูแลโรคมะเร็งด้วยการทดสอบจีโนม

การทดสอบจีโนมมะเร็งได้ปฏิวัติวงการการรักษามะเร็งโดยการลดการพัฒนายาเฉพาะบุคคลการพัฒนาวิธีการรักษาแบบกำหนดเป้าหมายผ่านการวิเคราะห์จีโนมมะเร็งในระดับบุคคลถือเป็นแนวทางที่มีแนวโน้มดีที่สุดสำหรับการจัดการมะเร็งที่ดีขึ้นเครดิตรูปภาพ: เล่นบาคาร่า paulista/Shutterstock.com​​เครดิตรูปภาพ: paulista/Shutterstock.com การทดสอบจีโนมมะเร็งคืออะไร? มะเร็งเป็นโรคที่มีความแตกต่างกันอย่างมาก โดยเซลล์มะเร็งต่างๆ จะแสดงลักษณะทางสัณฐานวิทยา พันธุกรรม และฟีโนไทป์ที่แตกต่างกัน แม้แต่มะเร็งชนิดเดียวก็สามารถมีลักษณะที่แตกต่างกันในผู้ป่วยสองราย ทำให้แพทย์เลือกวิธีการรักษาที่เหมาะสมที่สุดสำหรับผู้ป่วยแต่ละรายได้ยากขึ้น 

การวิเคราะห์จีโนมของมะเร็งได้รับการออกแบบเพื่อระบุการกลายพันธุ์ของดีเอ็นเอ ปริมาณการกลายพันธุ์ และ แอนติเจนที่จำเพาะต่อเนื้องอกที่ กระตุ้นการพัฒนาและความก้าวหน้าของมะเร็งเฉพาะการวิเคราะห์ลักษณะเฉพาะของความบกพร่องของร่างกายและเชื้อโรคในตัวอย่างเนื้องอกแต่ละตัวอย่างโดยการตรวจจีโนมสามารถช่วยให้แพทย์เลือกยาที่เหมาะสมสำหรับผู้ป่วยแต่ละราย ซึ่งเป็นการปูทางไปสู่ยาเฉพาะบุคคลในขณะที่การวิเคราะห์จีโนมของเจิร์มไลน์ช่วยระบุความเสี่ยงมะเร็งในอนาคตของผู้ป่วยและสมาชิกในครอบครัวของพวกเขา การวิเคราะห์จีโนมโซมาติกและเจิร์มไลน์นั้นเกี่ยวข้องกับการระบุยาเฉพาะบุคคล การพยากรณ์โรคเฉพาะบุคคล และการเฝ้าติดตามมะเร็ง

การทดสอบจีโนมมะเร็งทำงานอย่างไร?

การทดสอบจีโนมของมะเร็งทำงานโดยการสุ่มตัวอย่างเลือด พลาสมา หรือของเหลวทางชีวภาพอื่นๆ ของผู้ป่วย และแยก DNA ที่ไหลเวียนของเซลล์มะเร็งที่ได้มาจากตัวอย่างชิ้นเนื้อของเหลวDNA ของเนื้องอกที่ไหลเวียน (ctDNA) อยู่ภายใต้การจัดลำดับรุ่นต่อไปเพื่อระบุการกลายพันธุ์ของไดรเวอร์และติดตามการตอบสนองของการรักษาและการเกิดขึ้นของการดื้อต่อการรักษาการตรวจหาลำดับต่อไปของการตรวจชิ้นเนื้อของเหลวกำลังเกิดขึ้นเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพแทนการตรวจชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อแบบเดิม การตรวจชิ้นเนื้อแบบของเหลวมีการบุกรุกน้อยกว่าและมีศักยภาพสูงกว่าในการระบุตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่จำเพาะต่อมะเร็งและใช้เวลาตอบสนองเร็วกว่าการตรวจชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อ การตรวจชิ้นเนื้อของเหลวสามารถตรวจพบการกลายพันธุ์ของร่างกายใน ctDNA ระหว่างการรักษาและการติดตามผล

ข้อมูลนี้สามารถเปรียบเทียบได้กับผลการตรวจชิ้นเนื้อเนื้อเยื่อพื้นฐานที่ดำเนินการหลังการวินิจฉัยโรคมะเร็งและก่อนการตัดเนื้องอก การตรวจชิ้นเนื้อของเหลวสามารถเปรียบเทียบได้กับผลการถ่ายภาพทั่วไปเพื่อติดตามการเกิดซ้ำของเนื้องอกหรือการเกิดขึ้นของการดื้อต่อการรักษา แม้จะให้ผลลัพธ์ทางคลินิกที่น่าพึงพอใจในการวินิจฉัยและการรักษาโรคมะเร็ง แต่การใช้การตรวจชิ้นเนื้อของเหลวอย่างแพร่หลายเพื่อคัดกรองประชากรที่ไม่แสดงอาการกลับถูกจำกัดด้วยข้อบกพร่องบางประการ ผู้ป่วยมะเร็งระยะเริ่มต้นที่ไม่แสดงอาการจะปล่อย ctDNA ในระดับที่ต่ำกว่า ทำให้การตรวจชิ้นเนื้อของเหลวมีความท้าทาย  

Personalized Medicine คืออะไร?

ประโยชน์ของการทดสอบจีโนมมะเร็งการทดสอบจีโนมมะเร็งผ่านการจัดลำดับตัวอย่างมะเร็งในยุคต่อไปให้ข้อมูลมหาศาลเกี่ยวกับจีโนมมะเร็ง รวมถึงการกลายพันธุ์ตามลำดับ การกลายพันธุ์แบบแทรก/ลบ หมายเลขสำเนาที่เปลี่ยนแปลง การจัดเรียงโครงสร้างใหม่ และการสูญเสีย heterozygosity (ความหลากหลายทางพันธุกรรม) ใน DNACancer Research eBook รวบรวมบทสัมภาษณ์ บทความ และข่าวสารชั้นนำในปีที่ผ่านมาดาวน์โหลดฉบับล่าสุดตัวอย่าง RNA ที่แยกได้จากเนื้องอกสามารถอยู่ภายใต้การจัดลำดับรุ่นต่อไปเพื่อระบุยีนที่แสดงออกแตกต่างกัน, การหลอมรวมของยีน, RNA ขนาดเล็ก, ไอโซฟอร์มที่ประกบกันอย่างผิดปกติ และรูปแบบการแสดงออกเฉพาะของอัลลีล 

การบำบัดด้วยโมเลกุลแบบกำหนดเป้าหมายสามารถยับยั้งการกลายพันธุ์ของไดรเวอร์ที่ระบุทางคลินิกผ่านการจัดลำดับรุ่นต่อไป Trastuzumab และ imatinib เป็นยาเป้าหมายตัวแรกที่ได้รับการอนุมัติสำหรับการรักษาผู้ป่วย มะเร็งเต้านมระยะแพร่กระจาย HER2 และBCR – ABL –มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเรื้อรัง myelogenous แบบฟิวชั่นบวก ตามลำดับ มีการรักษาแบบเจาะจงเป้าหมายที่ได้รับการอนุมัติทางการแพทย์หลายประเภทเพื่อรักษามะเร็งปอดที่ไม่ใช่เซลล์ขนาดเล็ก มะเร็งผิวหนังชนิดเมลาโนมา และมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนัก   

ตัวอย่าง DNA ของเนื้องอก, DNA ของจีโนมที่ไม่ใช่ของเนื้องอก และตัวอย่าง RNA ของเนื้องอกที่แยกได้จากผู้ป่วยรายเดียวกันสามารถอยู่ภายใต้การจัดลำดับรุ่นต่อไปเพื่อระบุตัวแปรทางร่างกายที่มีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงลำดับกรดอะมิโนในโปรตีนที่เป็นผลลัพธ์ การทำนายความผันแปรทางร่างกายเหล่านี้จะถูกแยกวิเคราะห์เป็นเปปไทด์ใหม่ที่เป็นผลลัพธ์ ซึ่งจากนั้นตัวทำนายนีโอแอนติเจนจะประเมินเพื่อสร้างรายการการทำนายนีโอแอนติเจนขั้นสุดท้ายนีโอแอนติเจนที่สร้างขึ้นจากการคาดคะเนด้วยคอมพิวเตอร์ที่มีสัมพรรคภาพสูงสุดกับโมเลกุลของแอนติเจนเม็ดโลหิตขาวในมนุษย์ (HLA) ระดับ I หรือคลาส II สามารถใช้ในการออกแบบวัคซีนต้านมะเร็งเฉพาะบุคคลตาม RNA, DNA หรือโปรตีน  ลายเซ็นทางพันธุกรรมที่สร้างขึ้นโดยการทดสอบจีโนมสามารถใช้สำหรับการจำแนกประเภทมะเร็งได้ มะเร็งเยื่อบุโพรงมดลูกชนิดย่อยใหม่สี่ชนิดได้รับการระบุผ่านการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมของตัวอย่างเนื้องอกที่ผู้ป่วยได้รับ การวิเคราะห์นี้ช่วยระบุเพิ่มเติมว่าชนิดย่อยใดมีความก้าวร้าวมากกว่าและต้องการการรักษาที่เข้มงวดมากขึ้น

ในทำนองเดียวกัน การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมของมะเร็งเต้านมทำให้สามารถตรวจหาลักษณะทางพันธุกรรมที่แตกต่างกัน ซึ่งสามารถระบุผู้ป่วยที่ได้รับประโยชน์สูงสุดจากยาลดฮอร์โมนเอสโตรเจนได้อย่างแม่นยำ การทดสอบจีโนมสามารถอำนวยความสะดวกในการนำยาต้านมะเร็งกลับมาใช้ใหม่โดยการระบุมะเร็งที่คล้ายคลึงกันทางพันธุกรรม การศึกษาได้ระบุโปรไฟล์ทางพันธุกรรมที่คล้ายคลึงกันระหว่างมะเร็งเยื่อบุโพรงมดลูก มะเร็งรังไข่ชนิดย่อยที่อันตรายถึงชีวิต และมะเร็งเต้านมที่มีรูปร่างคล้ายฐาน ยิ่งกว่านั้น การศึกษายังระบุถึงการกลายพันธุ์ของยีนในผู้ป่วยมะเร็งเต้านม ซึ่งได้รับการระบุแล้วในผู้ป่วยมะเร็งเม็ดเลือดขาว มะเร็งต่อมลูกหมาก มะเร็งลำไส้ใหญ่ มะเร็งปอด หรือมะเร็งผิวหนังดังนั้น ผู้ป่วยที่มีการกลายพันธุ์ใหม่เหล่านี้สามารถรักษาได้ด้วยยาที่ได้รับการอนุมัติทางการแพทย์แล้วสำหรับการรักษามะเร็งที่คล้ายคลึงกันทางพันธุกรรม

การหาลำดับเมทิลเลชั่นเป็นวิธีการที่มีแนวโน้มในการตรวจหารูปแบบเมทิลเลชันของ DNA ที่เปลี่ยนแปลงและการเปลี่ยนแปลงของ epigenetic อื่นๆ ในมะเร็ง DNA methylation เป็นการดัดแปลง epigenetic ที่สามารถเปลี่ยนการแสดงออกของยีนโดยไม่ต้องเปลี่ยนรหัส DNAเช่นเดียวกับการกลายพันธุ์ของยีน การเปลี่ยนแปลงของ epigenetic สามารถกระตุ้นให้เกิดเนื้องอกและส่งผลต่อการดื้อการรักษา สารยับยั้ง epigenetic บางชนิดรวมถึง azacytidine ที่พัฒนาขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้แสดงให้เห็นถึงผลลัพธ์ที่คาดหวังในการปรับประสิทธิภาพของการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันและป้องกันการดื้อยาการหาลำดับเมทิลเลชันแบบกำหนดเป้าหมายที่พัฒนาขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้แสดงให้เห็นผลลัพธ์ที่มีแนวโน้มในการตรวจหามะเร็งในระยะเริ่มต้น เทคนิคนี้พบว่าสามารถตรวจพบมะเร็งมากกว่า 50 ชนิด ในทุกระยะ โดยมีความจำเพาะเจาะจงมากกว่า 99%     การทดสอบจีโนมมะเร็งสามารถเปิดโอกาสให้มีการตัดสินใจร่วมกัน ข้อมูลจีโนมที่สามารถดำเนินการได้สามารถนำมาใช้เพื่อให้ความรู้แก่ผู้ป่วยโรคมะเร็งเกี่ยวกับความอ่อนแอ ความเสี่ยง และการพยากรณ์โรคข้อมูลนี้ยังสามารถใช้เพื่อเพิ่มความตระหนักเกี่ยวกับความเสี่ยงของโรคมะเร็งในสมาชิกในครอบครัวของผู้ป่วย และกระตุ้นให้พวกเขาตรวจคัดกรองมะเร็งและนำกลยุทธ์การป้องกันมาใช้