تسلسل الجيل التالي هو تقنية مستخدمة لتحديد تسلسل المادة الجينية (DNA أو RNA) لاكتساب نظرة ثاقبة للتنوع الجيني المرتبط بأمراض مثل السرطان. يجد تسلسل الجيل التالي تطبيقه في الكشف عن طفرات السرطان ، والاختبار الجيني للسرطان الوراثي ، وعلاج السرطان الشخصي ، والكشف عن انتشار الحمض النووي للسرطان. يمكن استخدام تسلسل الجيل التالي لاختبار عدة علامات محددة للسرطان في وقت واحد ، وبالتالي توفير المال والوقت وعينات المريض.
تسلسل الجيل التالي (NGS) هي تقنية تستخدم لتحديد تسلسل المواد الجينية (DNA أو RNA) لاكتساب نظرة ثاقبة للتنوع الجيني المرتبط بأمراض مختلفة وظواهر بيولوجية. قبل ظهور NGS ، تم استخدام تقنية تسلسل Sanger لتحديد تسلسل الحمض النووي. ومع ذلك ، نظرًا للقيود المفروضة على تسلسل Sanger في الإنتاجية والتكاليف المرتفعة نسبيًا ، كان من الصعب تسلسل عينة كبيرة من الحمض النووي / الحمض النووي الريبي. تم تطوير تقنية NGS للتغلب على أوجه القصور في تسلسل Sanger. يمكن لتقنيات NGS أن تتسلسل بشكل متوازي آلاف جزيئات الحمض النووي في وقت واحد مع إنتاجية وسرعة عالية؟ 1؟.
غالبًا ما يبحث أطباء الأورام عن طفرات محددة أثناء خزعة السرطان، حيث يمكنهم المساعدة في تحديد الأهداف المهمة للعلاج الموجه وخيارات العلاج المحددة بين مرضى السرطان. وقد لوحظت أنواع مختلفة من الطفرات الخاصة بالسرطان في أنواع مختلفة من السرطان. تختلف أنواع السرطان المختلفة أيضًا في عدد الطفرات المستهدفة المحتملة. في السابق، كان لا بد من إجراء اختبارات متعددة للكشف عن عدد قليل من هذه الطفرات المستهدفة في السرطان والتي كانت تستغرق وقتًا طويلاً ومكلفة. أدت الأبحاث الإضافية في الطب الشخصي والعلاج الخاص بالسرطان إلى تحديد الطفرات المستهدفة التي يحتمل أن تكون مهمة لأنواع السرطان المختلفة. في هذا السيناريو، NGS هي التكنولوجيا التي تسمح للأطباء باختبار العديد من الجينات المحددة للسرطان في وقت واحد. يمكن إجراء اختبار NGS من أنواع مختلفة من العينات، والتي تشمل عينات الورم والدم لمرضى السرطان. يمكن أيضًا إجراء اختبار NGS من كمية صغيرة جدًا من الحمض النووي المعزول من الخلايا السرطانية المنتشرة في عينة دم المريض؟ 2؟.
حاليًا ، هناك العديد من منصات NGS المتاحة تجاريًا: Illumina Miseq و Hiseq و Roche 454 GS و Ion torrent و Life Technologies SOLiD؟ 3؟. تعد بعض منصات NGS ، مثل Ion torrent و Illumina Miseq ، أكثر ملاءمة للاستخدام السريري نظرًا لقصر وقت تشغيلها وزيادة الإنتاجية المرنة.
تسلسل الجينوم الكامل
يتضمن تسلسل الجينوم الكامل تسلسل جينوم المريض بأكمله ورسم خريطة له مرة أخرى إلى قاعدة بيانات الجينوم البشري للكشف عن الطفرات. الميزة الرئيسية لتسلسل الجينوم الكامل تتضمن تسلسل الجينوم بأكمله، بما في ذلك كل من الترميز (المناطق التي تترجم إلى بروتينات) والمناطق غير المشفرة (المناطق التي لا تترجم إلى بروتين ولكن لها وظائف تنظيمية) لتسلسل الحمض النووي. ولذلك، يستخدم تسلسل الجينوم الكامل في الغالب لتحديد الطفرات النادرة والجديدة؟ 3؟.
تسلسل كامل إكسوم
في تسلسل كامل الإكسوم ، يتم ترتيب الإكسونات (المناطق التي تترجم إلى مرنا) لجميع الجينات المعروفة في وقت واحد. الميزة المهمة لتسلسل الإكسوم على تسلسل الجينوم الكامل هي أنها فعالة من حيث التكلفة وأقل استهلاكا للوقت. كثيرًا ما يستخدم تسلسل الإكسوم الكامل لتحديد الجينات المرتبطة بالسرطان؟ 4؟.
تسلسل النسخ
يتضمن تسلسل النسخ ، الذي يشار إليه أيضًا باسم RNA-seq ، تسلسل شظايا cDNA (DNA التكميلية) الناتجة عن النسخ العكسي لـ RNA. يمكن للأطباء تحديد ملف تعريف تعبير RNA وملف تعريف الربط بناءً على نتائج تسلسل النسخ.
التحليل الوراثي
التحليل اللاجيني هو تطبيق ناشئ لـ NGS يستخدم لوصف التخلق في السرطان. تم العثور على التطبيق التشخيصي والإنذاري المحتمل لمثيلة الحمض النووي وملامح ربط البروتين والحمض النووي لفهم تطور أنواع مختلفة من السرطان؟ 5؟.
هناك العديد من مزايا وعيوب الاختبار الجيني القائم على NGS مقارنة بنهج الاختبار الجيني التقليدي للواسمات الفردية.
NGS ليست مناسبة لدراسة علامة واحدة لأنها تستغرق وقتًا أطول مقارنة بالتقنيات المصممة لتحليل العلامات الفردية.
تعد NGS أكثر تكلفة بكثير لدراسة العلامات الفردية أو القليلة مقارنة بالتقنيات المصممة لدراسة العلامات الفردية.
عادة ما يصعب تفسير نتائج NGS. لذلك ، قد يؤدي التفسير الخاطئ لنتيجة NGS إلى قرارات علاج خاطئة قد تضر بالمريض؟ 2؟.
قبل إجراء أي اختبار ، يجب النظر بعناية في أهمية الاختبار في نظام العلاج. إذا لم يكن للاختبار أي دور مهم في نتيجة العلاج ، فليس من المستحسن إجراء الاختبارات ، خاصة إذا كان الاختبار المعني يستغرق وقتًا طويلاً ، وغزويًا ، ويأتي بتكلفة عالية. يعد الاختبار الجيني NGS أكثر ملاءمة لأنواع معينة من السرطان حيث يتم ملاحظة العديد من الواسمات الجزيئية بشكل شائع. بالنسبة لأنواع السرطان ، قد تساعد NGS في تحديد الطفرات المرتبطة بخيار علاج جديد للمريض ؛ ومع ذلك ، فإن احتمالات هذا عادة ما تكون منخفضة للغاية؟ 2؟.
تحديد الطفرات السرطانية الجديدة
سهلت تقنيات NGS الاكتشاف الدقيق والفعال للطفرات الجسدية النادرة والجديدة. ساعد استخدام اختبار NGS في أبحاث السرطان بنجاح في تحديد الطفرات الجديدة في أنواع مختلفة من السرطان ، بما في ذلك سرطان الخلايا الكلوية ، وسرطان المثانة ، وسرطان الرئة صغير الخلايا ، وسرطان الدم النقوي الحاد ، وسرطان البروستاتا ، وسرطان الدم الليمفاوي المزمن. ساعد تسلسل الجينوم الكامل والإكسوم الكامل في تحديد الطفرات الجينية الجديدة والنادرة المختلفة والأهداف العلاجية المحتملة المرتبطة بأنواع السرطان؟ 6؟.
NGS في الاختبارات الجينية لمتلازمة السرطان الوراثي
ما يقرب من 5%10% من جميع أنواع السرطان وراثية. وفي الولايات المتحدة وأوروبا، ولأكثر من عشر سنوات، كانت الاختبارات الجينية تستخدم بشكل روتيني لمرضى السرطان الوراثي؟ 7؟. فتح تطوير NGS العديد من الفرص للاختبار الجيني. تقدم NGS حلاً واعدًا للكشف عن الانحرافات الجينية النادرة. تعمل NGS على تحسين معدل اكتشاف التباين بشكل كبير نظرًا لقدرتها على التحقق من جينات متعددة في وقت واحد. تم الإبلاغ عن العديد من مرضى السرطان الوراثي سلبيين بسبب التشوهات الجينية ، ولكن مع NGS ، كان من الأسهل تحديد الطفرات المسببة. قد يجد استخدام NGS لمتلازمات السرطان الوراثية استخدامه قريبًا في الممارسة السريرية. تم استخدام البيانات التي تم الحصول عليها باستخدام تسلسل الجينوم الكامل أو تسلسل الإكسوم الكامل للأورام الخبيثة المختلفة في العديد من التجارب السريرية المخصصة لعلاج السرطان؟ 6؟.
اختبار NGS لعلاج السرطان الشخصي
بصرف النظر عن تحديد الطفرات الجينية الجسدية والجديدة ، يمكن لـ NGS أيضًا تحسين الطب الشخصي لعلاج السرطان. استخدمت العديد من الدراسات NGS لتطوير علاج شخصي للسرطان. على سبيل المثال ، تم استخدام اختبار NGS للسرطان لعلاج سرطان البنكرياس. كما تم استخدامه في سرطان الرئة ذو الخلايا غير الصغيرة للكشف عن مستقبلات عامل نمو البشرة (EGFR) ، والذي وجد أن له آثارًا سريرية وممرضة كبيرة على مرضى سرطان الرئة ذو الخلايا غير الصغيرة. بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام NGS أيضًا للكشف PML-RARA الانصهار الجيني في مرضى ابيضاض الدم النخاعي الحاد ، مما ساعد في تعديل الجدول العلاجي لمرضى السرطان. أظهرت الدراسات التطبيقات السريرية العملية لـ NGS في علاج السرطان؟ 6؟.
الكشف عن تعميم الحمض النووي للسرطان
تم استخدام اختبار NGS منذ فترة طويلة للكشف عن الطفرة الجسدية والتنوع الجيني في الحمض النووي المنتشر لدم مرضى السرطان من أجل الإدارة الفعالة وتشخيص السرطان. الجينات الكابتة للورم مثل TP53 شديدة التحور في مرضى السرطان ، ومن الصعب جدًا اكتشاف الطفرات النادرة في هذا الجين والتعرف عليها. NGS بمثابة طريقة فعالة من حيث التكلفة لاكتشاف مثل هذه الطفرات في TP53 جينة؟ 6؟.
يدعم العديد من الباحثين النهج المحافظ للاختبار الجيني للسرطان. لقد اقترحوا استخدام اختبار NGS فقط في التجارب السريرية أو بيئات البحث الخاضعة للرقابة. في المقابل ، اقترح العديد من الآخرين الاستخدام الروتيني لـ NGS للاختبار الجيني لمرضى السرطان النقيلي. فيما يلي المجالات التي يمكن أن يعزى فيها استخدام NGS في البيئات السريرية.
متعدد الاختبارات
بالنسبة لبعض أنواع السرطان، مثل سرطان الرئة ذو الخلايا غير الصغيرة المتقدم، يعتمد الخط الأول من علاج السرطان على الحالة الجينية للعلامات الجزيئية المتعددة. يمكن استخدام NGS في مثل هذا السياق لاكتشاف وتحديد التغيرات الجينية المتعددة والحصول على معلومات حول علاج السرطان الشخصي للمريض. إن حقيقة أن معظم العينات المتاحة لعلاج سرطان الرئة المتقدم تحتوي على محتوى منخفض من الخلايا السرطانية (يتم تشخيص المرضى عادةً بخزعات صغيرة) لها أهمية كبيرة في هذه الحالة. قد تجد NGS أيضًا تطبيقًا في أنواع أخرى من الأورام التي يكون الفحص المتعدد ضروريًا لها، مثل سرطان الجلد (براف، KIT) أو سرطان القولون والمستقيم (RAS، BRAF).
تغييرات جزيئية نادرة
سبب آخر لدعم استخدام الاختبار الجيني NGS في سرطان الرئة هو أن التغيرات الجزيئية النادرة التي تحدث في سرطانات أخرى قد تكون موجودة أيضًا في نسبة صغيرة من NSCLC ، مثل تلك المناسبة للعلاج غير التشخيصي أو العرضي للورم باستخدام NTRK TKIs أو المستعرضة أو الأقمار الصناعية الصغيرة عدم الاستقرار ، NGS يسهل اختبار هذه المؤشرات الحيوية الإضافية والنادرة. لذلك ، أصبح تكامل الواسمات الجينومية مهمًا بشكل متزايد في علاج مرضى السرطان. يمكن أن تكون NGS مفيدة جدًا أيضًا في تحديد الاستجابات الجينية للأدوية المضادة للسرطان أو العلاجات الشخصية.
السرطانات النادرة
غالبًا ما تظهر أنواع السرطان النادرة في عدد قليل من المرضى ، وغالبًا لا يتم وصف علاج قياسي من الخط الثاني. نظرًا لندرتها ، غالبًا لا تتم دراسة هذه الأورام الخبيثة في التجارب السريرية التقليدية للمرحلة الثالثة لتحديد قيمة العلاجات الجديدة. بعض الأمثلة هي الأورام اللحمية ، وسرطانات القناة الصفراوية ، وورم الظهارة المتوسطة ، والسرطان من أصل أولي غير معروف. في الأورام الخبيثة النادرة ، لا تمنح غالبية الطفرات التي تم اكتشافها باستخدام NGS أي فائدة سريرية للمرضى. ومع ذلك ، قد توفر التجارب السريرية المستندة إلى بيانات NGS بدائل علاجية للأدوية التجريبية للمرضى ذوي خيارات العلاج المحدودة.
شبكات التجارب السريرية
قد يساعد استخدام NGS والطب الدقيق المرضى في الحصول على علاج مخصص للسرطان. بالطبع ، يتطلب هذا تصميمات تجارب سريرية جديدة وشبكات تجارب إكلينيكية منظمة. يوجد حاليًا تقدم غير مسبوق في تطوير التجارب السريرية للسرطان في المراحل المبكرة في شكل دراسات تكيفية باستخدام تصميمات التجارب السريرية القائمة على NGS لتحسين المؤشرات الحيوية وعمليات التطوير المشترك للأدوية.
الاختبار السريري القائم على الحكم
نظرًا لأن اختبار NGS غالبًا لا يكون مؤشراً ، يجب أن يسبق الحكم السريري الاختبار الجزيئي في مرضى السرطان. بشكل عام ، لا ينبغي التوصية باختبار NGS للمرضى ما لم يكن لنتائج الاختبارات الجينية تأثير مهم على الإدارة السريرية لمرضى السرطان. على سبيل المثال ، عادةً لا تكون الألواح الجينية الجسدية مطلوبة في المرضى في المراحل المبكرة الذين يتلقون العلاج النهائي. لن يكون لديهم تغييرات فعالة بوساطة NGS تتجاوز ما يمكن تحديده من التقييمات القياسية (ER ، PR ، HER2 لسرطان الثدي). المرضى الذين يعانون من السرطان سريع النمو ، أو ضعف الأداء ، أو المرضى الذين لديهم متوسط عمر متوقع أقل من ثلاثة أشهر لا ينبغي أن يتم تصنيفهم جزيئيًا. من المرجح أن تتم إحالة هؤلاء المرضى للرعاية التلطيفية؟ 3؟.
NGS مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بتطبيق الطب الدقيق في علم الأورام. في حالته الحالية ، من غير المحتمل أن يمنع التكهن التقليدي ، لكنه يقدم صورة كاملة عن التسبب في السرطان. يمكن أن يوفر تسلسل الحمض النووي الريبي باستخدام NGS معلومات حول التعبير النسبي للجينات المحورة. علاوة على ذلك ، فإن العلاج المناعي يكتسب أهمية متزايدة في علاج السرطان ، وخاصة في سرطان الجلد؟ 8؟. قد يكون لتسلسل NGS أهمية كبيرة للتنبؤ بالاستجابة للعلاج المناعي. يمكن دمج تسلسل Exome مع قياس الطيف الكتلي لتحديد أي المستضدات الجديدة يتم تقديمها بشكل فعال بواسطة مجمع التوافق النسيجي الرئيسي (MHC)؟ 9؟.
مراجع حسابات
رابط نسخ
رعاية الأمل والشفاء
مع زين اونكو
على جوجل بلاي الهند
رعاية الأمل والشفاء
مع زين اونكو
على جوجل بلاي الهند
