Застосування генетичних досліджень при захворюваннях кровотворної системи

1. Діагностика

Виявлення наявності конкретної первинної хромосомної або генної зміни є часто рівнозначно встановленню діагнозу захворювання або визначенню його виду; напр. транслокація t(15;17) (злиття PML-RARA) є специфічною для гострого промієлоцитарного лейкозу (ГМЛ M3 згідно FAB). Загальнодоступним, оптимальним набором діагностичних досліджень є: класичне цитологічне дослідження (метод диференційованого зафарбування хромосом) + FISH + ЗТ-ПЛР (ПЛР-РЧ). Використання повного набору елімінує хибно позитивні та хибно негативні результати поодиноких досліджень. Діагностичні генетичні дослідження є необхідними при підозрі на:

1) гострі лейкози (встановлення діагнозу та виду)

2) мієлопроліферативні пухлини — розд. VI.F (диференційна діагностика ХМЛ Ph+ з пухлинами Ph–, напр. справжньою поліцитемією [СП], ессенціальною тромбоцитемією [ЕТ] або первинним мієлофіброзом [ПМФ]). Додатковим дослідження при диференційній діагностиці є оцінка мутації V617F гену JAK2, яка спостерігається у ≈95 % пацієнтів зі СП та понад 50 % з ЕТ і ПМФ, тоді як при ХМЛ не зустрічається. 

3) мієлодиспластичні синдроми (розд. VI.F.11)

4) інші пухлини кровотворної системи

Класифікація пухлин кровотворної та лімфатичної системи (ВООЗ 2008, з оновленням у 2016 р.) значною мірою базується на генетичних дослідженнях, напр. у групі гострих мієлоїдних лейкозів з повторювальними генетичними змінами (табл. VI.E.1-1), напр. з транслокацією t(8;21), а повністю окрему категорію становлять мієло- та лімфоїдні пухлини з генетичними порушеннями PDGFRA, PDGFRB, FGFR1 або з PCM1-JAK2.

2. Визначення прогнозу

З конкретними генетичними змінами пов’язаний конкретний прогноз перебігу захворювання, досягнення ремісії та виживаності. Одночасно каріотип, як і конкретні генні мутації та реаранжацій є при багатьох пухлинах кровотворної системи сильним, незалежним прогностичним фактором. Деякі аберації пов’язують з сприятливим, а інші з несприятливим прогнозом на відміну від нормального каріотипу. Наприклад при ГМЛ (розд. VI.E.1) до аберацій зі сприятливим прогнозом належать t(8;21), t(15;17), inv(16)/t(16;16), до аберацій з несприятливим прогнозом — делеції довгих плеч або моносомія 5-ї та 7-ї хромосом, а з нормальним каріотипом пов’язаний проміжний прогноз. Поєднані порушення каріотипу є зажди фактором несприятливого прогнозу. При ГМЛ і деяких інших пухлинах кровотворної системи гірший прогноз ніж поєднаний каріотип має т. зв. моносомальний каріотип, тобто такий, при якому виявляють наявність ≥2-х незалежних моносомій аутосомних хромосом або ≥1 моносомію як вище та 1 структурну аберацію.

Крім хромосомних аберацій, виявлених методом диференційованого зафарбування хромосом або за допомогою FISH чи ЗТ-ПЛР, прогностичне значення мають діагностовані лише молекулярними методами генні мутації та реаранжацій, напр., несприятливо прогностичні реаранжації MLL (KMT2A) або внутрішня тандемна дуплікація гену FLT3 [FLT3-ITD] при ГМЛ. FLT3-ITD є несприятливим прогностичним фактором, в основному, при ГМЛ з нормальним каріотипом. До сприятливих прогностичних молекулярних маркерів належать при ГМЛ біалельні мутації гену CEBPA (мутація N-кінця в одному алелі та С-кінця в іншому), а також мутації гену NPM1 без мутації FLT3.

Прогностичне значення мають не лише генетичні зміни наявні на початку захворювання, але також зміни кількості клітин, що їх містять, які оцінюються протягом перебігу захворювання (як відсоток клітин з даною аберацією при цитогенетичних дослідженнях або рівень транскрипту при ПЛР-РЧ). Клональна еволюція каріотипу, а також мутації пухлин-специфічних генів (напр. мутації гену BCR-ABL1), які виникають від початку захворювання або під час його перебігу індукують резистентність пухлинних клітин до ЛЗ (напр. іматиніб).

При пухлинах лімфатичної системи, таких як хронічний лімфоцитарний лейкоз (ХЛЛ) та множинна мієлома (ММ), велике прогностичне значення має оцінка наявності генетичних змін за допомогою FISH, таких як делеція 1-ої копії генів TP53 i ATM (несприятливий прогноз), а також ділянки 13q14 (сприятливий прогноз при ХЛЛ). При ММ велике прогностичне значення мають також субмікроскопічні транслокації гену IGH (14q32), напр. транслокація t(4;14)/FGFR3-IGH, яка має несприятливий прогноз.

3. Вибір методу лікування

При ГМЛ з каріотипом або мутаціями зі сприятливим прогнозом лікування може полягати у застосуванні високих доз консолідуючої хіміотерапії, при проміжному та несприятливому прогнозі рекомендується проведення алоТГСК під час першої ремісії. Можливим також є застосування специфічного лікування для все більшої кількості генетичних змін (цільове лікування), напр. повністю транс-ретиноєвої кислоти при гострому промієлоцитарному лейкозі (ГМЛ) з транслокацією t(15;17) та злиттям PML-RARA, інгібіторів кодованої химерним геном BCR-ABL1 тирозинкінази (напр. іматиніб) — при лейкозах з філадельфійською хромосомою або мідостаурину при ГМЛ з мутацією FLT3.

4. Моніторинг ефективності лікування і перебігу захворювання

Критерієм ефективності лікування є генетична ремісія (цитогенетична або молекулярна), тобто елімінація (повна ремісія) або зниження відсотка (часткова ремісія) клітин з генетичними маркерами на початку захворювання. Наявність такого маркера при встановленні діагнозу є умовою ймовірності пізнішої оцінки генетичної ремісії. Надійним методом оцінки ефективності лікування інгібіторами тирозинкіназ при ХМЛ (розд. VI.F.2) досі вважається цитогенетичне дослідження методом диференційованого зафарбування хромосом за допомогою FISH, схоже при деяких інших захворюваннях. Після отримання цитогенетичної ремісії незалежним інструментом для оцінки молекулярної ремісії та залишкового захворювання є ПЛР-РЧ. Тоді як ЗТ-ПЛР дозволяє лише оцінити виникнення повної молекулярної ремісії або її відсутність.

Добрим методом оцінки залишкового захворювання при пухлинах лімфопроліферативної системи є аналіз наявності реаранжацій генів імуноглобулінів та ТКР, які були виявлені під час встановлення діагнозу.

Методом генетичної оцінки післятрасплантаційного хімеризму є найчастіше аналіз за допомогою ПЛР індивідуально специфічного поліморфізму мікросателітарних послідовностей, рідше аналіз FISH з зондами для генетичних маркерів пухлин або — у випадку донора іншої статі ніж реципієнт — для центромерів хромосом X i Y.

Генетичний моніторинг, крім оцінки ефективності лікування, дозволяє також раніше виявити або передбачити рецидив захворювання або його прогресування, які є результатом генетичної еволюції пухлинних клітин. Поява деяких вторинних аберацій, напр. ізохромосоми 17q при ХМЛ, свідчить про перехід захворювання у фазу акселерації.