Využití vyšetření srovnávací genomové hybridizace (CGH) v klinické onkologii

Chromozomální aberace postihující nádorovou buňku jsou často specifické pro určitý typ nádoru. Jejich průkaz se využívá v klinické praxi k potvrzení diagnozy, pri atypickém histologickém nalezu, neobvyklém klinickém průběhu nebo ke zpřesnění odhadu prognózy. Detekují se vyšetřením karyotypu, fluorescenční in situ hybridizací (FISH) nebo některými jejími variantami - mnohobarevnou FISH (mFISH), spektrálním karyotypováním (SKY) nebo srovnávací genomovou hybridizací (CGH). Metody molekulární cytogenetiky představují zavedené diagnostické postupy se širokym spektrem využití v klinické onkologii. Tato vyšetření se stala součástí řady diagnosticko-léčebných protokolů a při vyšetřování pacienta s podezřením na zhoubný nádor je nutné na ně vždy myslet. V neposlední řadě se v současnosti zavádí do praxe cílená protinádorová terapie, zaměrená proti specifickým buněčným molekulám (prokázaným právě molekulárně cytogenetickým vyšetřením). V tomto sdělení se zaměříme hlavně na chromozomální aberace, jejichž průkaz má význam pro klinickou praxi. Jsou samozřejmě důležité i pro výzkum vzniku a vývoje nádorů a objasňování lokalizací genů (protoonkogenů a antionkogenů), jejichž změny (aktivace protoonkogenů a inaktivace antionkogenů) se na vzniku nádorů podílí.
Srovnávací genomová hybridizace (CGH, comparative genomic hybridization) je metoda, které umožní prokázat zmnožení, amplifikaci nebo ztrátu genetického materialu na všech chromozómech zároveň, nelze jí však využít k detekci balancovaných translokací. Výhodou je, že k vyšetření se používá izolovaná DNA a není nutné získat dělící se buňky. Významná je možnost použití archivního materiálu fixovaného parafinem. Pro výzkumné účely lze využít CGH z jedné buňky získané mikromanipulací.
Detekce typické chromozomální aberace má význam pro potvrzení diagnózy a prognózy. Příkladem může být vyšetření CGH u pacientů s neuroblastomem. Pacienty s tímto onemocněním lze rozdělit podle molekulárně genetických změn prokázaných při CGH vyšetření do tří prognostických skupin.
V konkrétním případě jsme u pacienta pomocí CGH upřesnili diagnózu nádoru mediastina. Histologické i molekulárně biologické (exprese myoD) vyšetření prokázalo rabdomyosarkom. Ovšem zvýšené hladiny α fetoproteinu a odpověď na terapii používanou k léčbě germinálních nádorů svědčily spíše pro germinální původ nádoru. Průkaz zmnožení genetického materiálu krátkého raménka 12. chromozomu metodou CGH v naší laboratoři nakonec potvrdil diagnózu germinální nádoru s maligní transformací do rabdomyosarkomu (germinální složky nebyly v histologickém vzorku zachyceny).
Významným přínosem molekulárně cytogenetického vyšetření je sledování rezistence k chemoterapii. Primární i získaná rezistence nádorových buněk k cytostatikům je podmíněna řadou mechanizmů. Nejčastěji se jedná o zvýšenou schopnost odstranit cytostatika z buňky (P-glykoprotein, produkt genu MDR1, MRP, LRP), detoxikovat je (glutathion-S-transferáza, metalothioneiny, monooxygenázy), zabránit vzniku apoptózy (zvýšená exprese Bcl-2) nebo zvýšit opravu poškozené DNA (alkylguanin-DNA alkyltransferáza, O6-metylguanin-DNA transferáza). Jindy jsou v nádorové buňce neaktivní enzymy aktivující cytostatika nebo jsou modifikované cíle cytostatik (topoizomeráza I a II, dihydrofolátreduktáza). Metoda CGH popsala nově vzniklé amplifikace a delece u buněčných linií s experimentálně navozenou rezistencí k cytostatikům. Ve dvou buněčných liniích odvozených od neuroblastomu nejvyššího stupně rizika s rezistencí k vinkristinu a doxorubicinu jsme prokázali amplifikaci genu MDR1, která v původní linii a liniích rezistentních k cisplatině nebyla patrná (zde se předpokládají jiné mechanizmy rezistence). Pozoruhodné je, že ve třetí neuroblastomové linii s amplifikací genu MDR1 byl v její variantě rezistentní k doxorubicinu počet kopií tohoto genu dále zvýšen. Včasné odhalení změn provázejících nástup chemorezistence umožní modifikaci léčby.
Závěrem lze shrnout, že metody molekulární cytogenetiky představují zavedené diagnostické postupy, které mají přes nové metody na bázi DNA čipů široké spektrum využití v klinické onkologii. Vyšetření molekulárně genetického včetně CGH se již stalo součástí řady léčebně diagnostických protokolů.

Práce vznikla za finanční podpory výzkumných záměrů MŠMT č. MSM 0021620813 a grantu IGA NC/7441-3