بصمة الجزيئات تُحدث ثورة في تشخيص وعلاج أورام الدماغ

اقفز إلى القسم

• التحليل الكروموسومي في تشخيص الأورام الدبقية
• التوصيف المثيلي: المسح الشبكي للأورام
• المطابقة مع قواعد البيانات لتصنيف الأورام النادرة
• التطبيقات السريرية لاتخاذ قرارات العلاج
• مستقبل تشخيص أورام الدماغ
• النص الكامل

التحليل الكروموسومي في تشخيص الأورام الدبقية

يُبرز الدكتور سيباستيان براندنر، طبيب ممارس، كيف تكشف التقنيات الجزيئية عن التغيرات الكروموسومية الحرجة في أورام الدماغ. يمثل الحذف المشترك للكروموسومين 1p/19q في الأورام الدبقية قليلة التغصُّن علامة تشخيصية رئيسية، يمكن التعرف عليها من خلال طرق تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي التي تعد نسخ الكروموسومات. يشرح الدكتور براندنر عن هذه الطريقة الدقيقة للكشف: "إذا كان هناك 100 خلية و50 علامة فقط، فهذا يعني فقدان الأجزاء الخمسين الأخرى من الكروموسوم".

توفر هذه التغيرات الكروموسومية أكثر من مجرد معلومات تشخيصية - فهي تقدم قيمة تنبؤية وتوجه اختيار العلاج. يشير وجود الحذف المشترك للكروموسومين 1p/19q عادة إلى استجابة أفضل للعلاج الكيميائي في الأورام الدبقية قليلة التغصُّن مقارنة بالأورام التي تخلو من هذه البصمة الجينية.

التوصيف المثيلي: المسح الشبكي للأورام

يصف الدكتور براندنر التوصيف المثيلي كأداة تشخيصية ثورية من الجيل الرابع تفحص ما يقرب من مليون نقطة مثيلة DNA عبر جينوم الورم. يؤكد قائلاً: "إنها ليست مجرد بصمة - إنها مسح شبكي لورم الدماغ"، مشيرًا إلى كيف تتجاوز هذه التقنية التشريح المرضي التقليدي في الحالات الصعبة.

تعمل أنماط المثيلة كمفاتيح بيولوجية يمكنها تشغيل الجينات أو إيقافها، مما يؤثر على سلوك الورم. على سبيل المثال، تنبئ مثيلة مُحفِّز MGMT باستجابة أفضل للعلاج الكيميائي بالتيموزولوميد في الأورام الأرومية الدبقية. يحلل خوارزمية جامعة هايدلبرغ هذه الأنماط المعقدة لتصنيف الأورام بدقة غير مسبوقة.

المطابقة مع قواعد البيانات لتصنيف الأورام النادرة

عند مواجهة أورام تشخيصية صعبة مثل الأورام الدبقية قليلة التغصُّن نجمية الخلايا، يقارن فريق الدكتور براندنر البصمة الجزيئية مع قاعدة بيانات مرجعية تحتوي على 10,000 ورم دماغي مُوصوف. يلاحظ قائلاً: "تحتوي كل مجموعة على حوالي 20-40 ورمًا"، موضحًا كيف تطابق الخوارزميات الرياضية الورم المجهول مع تصنيفه الأكثر احتمالاً.

يثبت هذا النهج قيمته بشكل خاص في الحالات النادرة أو الحدودية حيث يعطي الفحص المجهري التقليدي نتائج غامضة. يمكن للنظام تحديد الأنماط الجينومية المميزة - مثل تضخيم الكروموسوم 1 و22 النموذجي للورم الأرومي الدبقي - حتى في الأورام ذات السمات النسيجية غير المعتادة.

التطبيق السريري لاتخاذ قرارات العلاج

يؤثر نهج البصمة الجزيئية مباشرة على رعاية المرضى من خلال تمكين تنبؤ أكثر دقة واختيار العلاج. يؤكد الدكتور سيباستيان براندنر، طبيب ممارس، كيف تساعد هذه التقنيات في التمييز بين الأورام التي قد تبدو متشابهة تحت المجهر ولكن لها سلوكيات سريرية مختلفة تمامًا.

على سبيل المثال، يكون للأورام الدبقية ذات طفرة IDH نتائج أفضل بشكل عام من الأورام ذات النمط البري IDH، بينما تستجيب الأورام الدبقية قليلة التغصُّن المحذوفة 1p/19q للعلاج بشكل مختلف عن الأورام النجمية. توجه هذه الفروقات القرارات المتعلقة ببروتوكولات العلاج الكيميائي، وبروتوكولات الإشعاع، وأهلية التجارب السريرية.

مستقبل تشخيص أورام الدماغ

يتصور الدكتور سيباستيان براندنر، طبيب ممارس، استمرار توسع التشخيص الجزيئي في طب الأورام العصبية. مع نمو قواعد البيانات وتحسن الخوارزميات، ستزداد دقة تصنيف الأورام، مما قد يؤدي إلى تحديد أنواع فرعية جديدة ذات استجابات علاجية مميزة.

قد يكشف دمج تسلسل الجينوم الكامل مع التوصيف المثيلي عن أهداف علاجية إضافية. يلاحظ الدكتور سيباستيان براندنر، طبيب ممارس، أن التقنيات الحالية التي تحلل ما يقرب من مليون نقطة بيانات تمثل مجرد بداية هذه الثورة التشخيصية في رعاية أورام الدماغ.

النص الكامل

الدكتور سيباستيان براندنر، طبيب ممارس: نوع آخر من أورام الدماغ هو الورم ذو طفرة IDH. الورم الدبقي قليل التغصُّن نجمي الخلايا لا يعاني من فقدان البروتين النووي هذا. ورم الدماغ الدبقي قليل التغصُّن عادةً ما يكون لديه الحذف المشترك للكروموسومين 1p/19q.

الدكتور أنتون تيتوف، طبيب ممارس: إذن هذا حذف مشترك يؤدي إلى فقدان محدد جدًا لذراع كروموسوم واحد عند 1p وعند 19q. لا يمكن الكشف عن هذا إلا بالتقنيات الجزيئية الحقيقية.

الدكتور سيباستيان براندنر، طبيب ممارس: يتم وضع علامة صغيرة على هذه الكروموسومات. يتم عد عدد العلامات في نسيج ورم الدماغ. إذا كان هناك 100 خلية، وإذا كان هناك 50 علامة فقط، فهذا يعني أن الأجزاء الخمسين الأخرى من الكروموسوم مفقودة. هذا هو "فقدان 1p"، على سبيل المثال.

الدكتور سيباستيان براندنر، طبيب ممارس: لدينا طريقة اختبار مختلفة قليلاً. نقوم بكشط نسيج ورم الدماغ بالكامل. نقوم بـ "تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي".

الدكتور أنتون تيتوف، طبيب ممارس: هذا يعني أنه يمكننا الكشف عما إذا كانت هناك نسخة واحدة أو نسختان من الكروموسومات. الآن، هذا كافٍ في معظم هذه الأنواع من أورام الدماغ.

الدكتور سيباستيان براندنر، طبيب ممارس: ثم هناك عدد كبير من أورام الدماغ الأكثر ندرة. هذه الأورام هي الأورام الدبقية قليلة التغصُّن والأورام الدبقية قليلة التغصُّن نجمية الخلايا. قد تكون حميدة أو خبيثة. من الصعب حقًا تشخيصها. في بعض الأحيان نحن في حيرة حقًا بشأن ما هي هذه أورام الدماغ.

هناك جيل رابع من التشخيص الجزيئي. يعتمد على خاصية تحدث لـ DNA لخلايا الورم. في بعض الأحيان تصبح الخلايا خبيثة. ذكرت سابقًا أن مُحفِّز MGMT يصبح مُمَثْيَلًا. هذا لا يحدث فقط لمُحفِّز MGMT. الأورام الدبقية قليلة التغصُّن نجمية الخلايا نادرة بالفعل. يحدث ذلك في جميع أنحاء الجينوم.

هذه المثيلة هي آلية بيولوجية يمكن من خلالها تشغيل الخلية. أو يمكن تشغيل نمو الخلية الدبقية قليلة التغصُّن نجمية الخلايا. أو يمكن إيقافها. يمكن تعزيز سمات خلوية معينة أو يمكن إسكاتها. في بعض الأحيان تتحول الخلية أو النسيج إلى خبيث.

الدكتور سيباستيان براندنر، طبيب ممارس: النمط الذي توجد فيه علامات المثيلة هذه يتغير في جينوم ورم الدماغ. يمكن التقاط هذه التغيرات بواسطة ميكروأري. إنها مصفوفة جينية تبحث في ما يقرب من مليون نقطة مختلفة عبر الجينوم بأكمله.

طور فريق جامعة هايدلبرغ خوارزمية. مسموح لنا باستخدامها. يمكننا الآن استخلاص DNA ورم الدماغ. يمكننا وضع الورم الدبقي قليل التغصُّن نجمي الخلايا على شريحة. يتم ذلك في منشأة الجينوميات المحلية لدينا. ثم نقوم بتحميل معلومات البيانات بالكامل. إنها مجرد بضعة ميغابايت من المعلومات التي تمثل ما يقل قليلاً عن مليون نقطة بيانات مختلفة عبر جينوم ورم الدماغ بأكمله.

إنها ليست مجرد "بصمة". إنها "مسح شبكي" لورم الدماغ الدبقي قليل التغصُّن نجمي الخلايا.

الدكتور أنتون تيتوف، طبيب ممارس: يمكنك في الواقع تسميتها بصمة. أعتقد أن البصمات هي مقارنة جيدة جدًا لتشخيص أورام الدماغ الجزيئي. لكل ورم دماغ بصمته الخاصة. فقط أنواع معينة من الأورام لها ميزات بصمة شائعة في جميع أنواع أورام الدماغ المماثلة.

الدكتور سيباستيان براندنر، طبيب ممارس: ولكن هناك أرشيف يحتوي على 10,000 من هذه أورام الدماغ. تحتوي كل مجموعة على حوالي 20-30-40 ورمًا. ثم الورم الدماغي الجديد الذي لدينا هنا. لدينا مشاكل في تشخيص الأورام الدبقية قليلة التغصُّن نجمية الخلايا. تتم مقارنته مع قاعدة البيانات. ثم هناك خوارزمية رياضية تخبرك بالضبط بأي فئة من الأورام من المرجح أن ينتمي إليها هذا الورم الدماغي الجديد.

الدكتور أنتون تيتوف، طبيب ممارس: التقرير يبدو هكذا. ما تراه هنا هو في الواقع ليس التصنيف. ولكن هذا يظهر لك كيف يبدو جينوم الورم.

الدكتور سيباستيان براندنر، طبيب ممارس: هذا هو الجينوم. هذا هو الكروموسوم 1. هذا هو الكروموسوم 22. يمكنك أن ترى أن هذا الملف الجيني معزز. إنه مكبر. هناك المزيد من نسخ الكروموسومات موجودة. هذا النمط هو نمط مميز للورم الأرومي الدبقي.

خبير رائد في تشخيص أورام الدماغ يناقش التشخيص الدقيق للأورام الدبقية. الورم الدبقي قليل التغصُّن والورم الأرومي الدبقي متعدد الأشكال. كيف يساعد تحليل الطفرة في التنبؤ بالإنذار ونتيجة العلاج في الأورام الدبقية؟