نقشه برداری ژنوم بهینه روشی با وضوح بالا برای بهتر دیدن و سپس هدف قرار دادن انواع ژن های سرطان زا ارائه می دهد.

محققان گزارش می دهند که فناوری که نگاهی بی سابقه و با وضوح بالا را برای همه گونه های ساختاری در ژن های ما که به عنوان عامل سرطان شناخته شده اند، امکان پذیر می کند، می تواند از آزمایش های استانداردی که امروزه برای سرطان های رایج خون مانند لوسمی استفاده می شود، بهتر عمل کند.

این نقشه برداری ژنوم نوری یا OGM نامیده می شود، یک ابزار تحقیقاتی قدیمی که اکنون راه خود را به سمت مراقبت های بهداشتی باز کرده است.

اکنون اولین مطالعه برای استاندارد کردن دقیق نحوه استفاده از OGM برای بیماران مبتلا به طیف وسیعی از سرطان‌های خون نشان می‌دهد که می‌تواند آزمایش‌های موجود را تکرار کند، بینش بهتری در مورد انواعی که این آزمایش‌ها شناسایی می‌کنند و انواع بیشتری پیدا می‌کند، اطلاعاتی که باید نتایج بیمار را بهبود بخشد، ارائه دهد.

راویندرا کوله، MD، Ph.D.، پاتولوژیست مولکولی و رئیس موقت دپارتمان پاتولوژی در می گوید: «این اولین مطالعه ای است که سعی می کند روش مورد نیاز برای بررسی این تغییرات ساختاری در بدخیمی های خونی را با استفاده از OGM برای بیماران استاندارد کند. کالج پزشکی جورجیا در دانشگاه آگوستا.

کوله، نویسنده مسئول می‌گوید: «نتیجه نهایی این است که با استفاده از فناوری مانند این، ما می‌توانیم تشخیص بهتر و دقیق‌تری داشته باشیم، سرطان را بهتر طبقه‌بندی کنیم، پیش‌آگهی بهتری بر اساس آن طبقه‌بندی ارائه دهیم و انتخاب‌های درمانی بهتری را امکان‌پذیر کنیم.» از مطالعه منتشر شده در مجله تشخیص مولکولی.

Kolhe، دستیار مدیر ژنومیک در مرکز سرطان جورجیا، می گوید: یافته ها پتانسیل OGM را به عنوان یک آزمایش خط مقدم در تشخیص سرطان های خون یا بدخیمی های خونی نشان می دهد. محققان می گویند که اغلب بیش از یکی از سه آزمایش فعلی روی یک بیمار انجام می شود و OGM ممکن است نیاز به آزمایش های متعدد را برطرف کند.

OGM یک نگاه مستقیم به DNA را امکان پذیر می کند که همانطور که از نام فناوری پیداست، چشم اندازی را ارائه می دهد که 20000 برابر نزدیکتر از کاریوتایپینگ معمولی است. کاریوتایپ، که به دنبال ناهنجاری های کروموزومی است، یکی از تکنیک های مورد استفاده برای تجزیه و تحلیل سرطان های خون است. موارد دیگر عبارتند از ریزآرایه کروموزومی، که به دنبال حذف یا تکرار ژنتیکی با وضوح بالاتر از کاریوتایپینگ است، اما نزدیک به OGM نیست. و هیبریداسیون درجا فلورسانس یا FISH که مستقیماً به DNA نیز نگاه می کند اما در مقیاسی بسیار کوچکتر و با وضوح بالا نسبت به OGM.

یک مشکل کلیدی وضوح نسبتاً پایین فناوری ها بوده است که کوله آن را به تماشای آسمان با چشم غیرمسلح تشبیه می کند.

کوله می گوید: «این چیزی است که به عنوان نقشه برداری کل ژنوم شناخته می شود. این برای انواع ساختاری در کل ژنوم به نظر می رسد.

DNA یک واحد اساسی از ماده ژنتیکی ما است که ما را می سازد، ژن ها بخش هایی از DNA ما هستند و DNA در کروموزوم هایی که در سلول های ما یافت می شوند حمل می شود. این علائم بیمار و نگاهی متعاقب آن به سلول های خون او است که برای اولین بار نشان دهنده وجود سرطان است. کوله می‌گوید، اما این گونه‌های ساختاری در ژن‌های آن سلول‌ها هستند که عامل اصلی سرطان هستند و می‌توانند نوع و مرحله سرطان را به شما بگویند.

تغییرات ساختاری که می تواند عملکرد طبیعی ژن را به یک مکانیسم تحریک کننده سرطان تغییر دهد، شامل مواردی مانند تکرار یا حذف یک ژن و جابجایی دو ژن در فرآیندی به نام جابجایی است که برای مثال ممکن است ژن را فعال تر کند. ژن‌ها حتی می‌توانند از بین بروند، که برای مثال اگر یکی از آن ژن‌ها یک سرکوب‌کننده تومور طبیعی مانند ژن p53 باشد، می‌تواند مشکل‌ساز باشد.

کوله به ناامیدی خود در طول سال‌ها از نگاه کردن به یافته‌های تکنیک‌های با وضوح پایین مانند کاریوتایپینگ اشاره می‌کند که از شناسایی انواع ساختاری خاص جلوگیری کرده است.

به عنوان مثال، با فناوری‌های استاندارد امروزی، پاتولوژیست‌ها دسته‌ای به نام «لوسمی طبیعی کاریوتیپی» دارند، که اوکسی‌مورون واقعی است، زیرا به وضوح یک یا چند ناهنجاری وجود دارد که باعث سرطان می‌شود اما آسیب‌شناسانی که به دنبال آن‌ها هستند نمی‌توانند آنها را ببینند و/یا نمی توان آنها را به خوبی دید

کوله و همکارانش در MCG، دپارتمان آسیب شناسی دانشگاه اموری و شرکت Bionano Genomics مستقر در سن دیگو، که یک سیستم OGM به نام Saphyr را توسعه دادند، تصمیم گرفتند به نحوه استاندارد کردن استفاده از OGM در تجزیه و تحلیل طیف گسترده ای از سرطان های خون نگاه کنند و ببینند چگونه آن یافته ها مطابق روش های فعلی است.

آنها 59 نمونه خون، سلول های جدا شده و غدد لنفاوی و مغز استخوان را مورد بررسی قرار دادند که برخی از آنها چندین بار به منظور اعتبارسنجی انجام شد. بیماران مبتلا به انواع سرطان های شایع خون مانند لوسمی لنفوسیتی مزمن و لنفوم بودند و 10 نمونه کنترل از افراد بدون سرطان وجود داشت. یک یا چند آزمایش استاندارد بر روی نمونه‌های هر بیمار انجام شده است که شامل 10 نمونه لوسمی است که با کاریوتایپینگ طبیعی، 45 مورد به عنوان موارد ساده طبقه‌بندی شده‌اند، به این معنی که کمتر از چهار نوع ساختاری یافت شده است، و 14 نمونه به‌عنوان پیچیده با چهار نوع یا بیشتر. .

به عنوان نمونه هایی از آنچه که OGM یافت، تمام 164 نوع یافت شده با روش های سنتی به جز دو مورد را تأیید کرد. اما در 10 نمونه لوسمی که با کاریوتایپ به عنوان طبیعی طبقه بندی شدند، تغییرات ساختاری در 40 درصد توسط OGM تشخیص داده شد. هفت نمونه از نمونه‌هایی که با استفاده از FISH و کاریوتایپینگ به‌عنوان ساده طبقه‌بندی شدند، دارای چهار یا بیشتر انحراف بودند که سرطان‌ها را به‌عنوان پیچیده طبقه‌بندی می‌کرد. پنج نمونه از هفت نمونه‌ای که فقط بر اساس آزمایش FISH به‌عنوان ساده طبقه‌بندی شدند، چهار انحراف یا بیشتر در OGM نشان دادند و OGM توانست برخی از انواع مختلف را در هر دو گروه مشخص کند. به عنوان مثال، در لوسمی لنفوسیتی مزمن، OGM قادر به تشخیص تغییرات جزئی در حذف های رایج مرتبط با سرطان بود که پیش آگهی را از خوب به ضعیف منتقل می کرد. همچنین توانست 106 همجوشی ژنی جدید را شناسایی کند. به گفته موسسه ملی سرطان، آمیختگی ژن زمانی است که یک ژن جدید از پیوستن بخش‌هایی از دو ژن مختلف ایجاد می‌شود که ممکن است منجر به ایجاد برخی از انواع سرطان شود. تکنیک‌های کنونی مانند FISH در شناسایی همجوشی‌های ژنی جدید مهارت ندارند.

Kolhe خاطرنشان می کند که استفاده از OGM باید حداقل منجر به تغییر در طبقه بندی بدخیمی حدود 20٪ از بیماران شود، مثلاً از کم خطر به خفیف، که در انتخاب درمان تفاوت ایجاد می کند. او خاطرنشان می کند که این تشخیص های دقیق تر برای استفاده بهینه از تعداد بی سابقه گزینه های درمانی هدفمند امروزی مورد نیاز است.

کوله می گوید: «هدف اول ما تأیید آن ناهنجاری ها با این تکنیک بود. علاوه بر این، ما نشان دادیم که نقشه برداری ژنوم نوری لایه قابل توجهی از اطلاعات مرتبط بالینی را در مورد آن بیمار اضافه می کند.

استانداردسازی این تکنیک برای تعیین دقیق نحوه استفاده از OGM بر روی بیماران برای به دست آوردن نتایج دقیق و مداوم ضروری بود.

محققان دیگر همچنین پتانسیل OGM را در سرطان های خاص مانند لوسمی های لنفوبلاستیک حاد و گروه های بزرگتری از انواع سرطان نیز بررسی کرده اند.

در حال حاضر در جاهایی مانند اروپا و کانادا حرکت هایی برای دور شدن از رویکردهای قدیمی مانند FISH و حرکت به سمت OGM وجود دارد. کوله امیدوار است اطلاعات جدید منتشر شده در مورد نحوه استفاده از OGM برای بیماران به انجام همین کار در این کشور کمک کند.

کوله می گوید که در اواخر این ماه، مرکز سرطان جورجیا اولین جایی خواهد بود که از OGM برای مراقبت از بیمار در ایالات متحده استفاده می کند. در حالی که بسیاری از مراکز فناوری OGM را ندارند، ارائه دهندگان می‌توانند سلول‌های بیماران خود را به آزمایشگاه باطنی و مولکولی جورجیا MCG ارسال کنند تا فوراً به طور مؤثر آزمایش شوند.

انواع ساختاری وجود دارد که می توانید با آنها متولد شوید، که مسئول اختلالات ژنتیکی هستند، یا می توانید آنها را از طریق قرار گرفتن در معرض محیطی مانند دود سیگار یا چاقی به دست آورید.