W dobie medycyny personalizowanej diagnostyka genetyczna przestała być eksperymentalnym dodatkiem. Coraz częściej stanowi fundament decyzji terapeutycznych. Jednym z najbardziej obiecujących narzędzi nowoczesnej onkologii jest analiza całego genomu (Whole Genome Sequencing, WGS) – metoda, która pozwala nie tylko zidentyfikować przyczynę choroby nowotworowej, ale także dobrać leczenie „szyte na miarę” dla każdego pacjenta.
Czym jest analiza całego genomu?
WGS to technika pozwalająca odczytać i przeanalizować pełną sekwencję DNA pacjenta – zarówno regiony kodujące (geny), jak i niekodujące (regiony międzygenowe), które stanowią aż 98% naszego materiału genetycznego. W przeciwieństwie do tradycyjnych testów panelowych, które obejmują wybrane fragmenty genów, WGS umożliwia kompleksowe zrozumienie molekularnych podstaw nowotworu.
Badanie obejmuje analizę ponad 3 miliardów par zasad nukleotydowych. Dzięki wykorzystaniu zaawansowanych technologii bioinformatycznych możliwa jest identyfikacja nawet subtelnych mutacji, dużych rearanżacji chromosomalnych, zmian liczby kopii genów oraz wariantów strukturalnych – elementów, które tradycyjne testy mogą przeoczyć.
Genomika w służbie onkologii – zastosowania kliniczne
WGS zrewolucjonizowało podejście do leczenia nowotworów. Dzięki tej metodzie lekarze mogą:
Zidentyfikować konkretne mutacje prowadzące do transformacji nowotworowej.
Zastosować terapie celowane, które oddziałują na konkretne zmiany molekularne (np. HER2 w raku piersi).
Przewidzieć odpowiedź na leczenie – zarówno skuteczność, jak i ryzyko toksyczności.
Ocenić dziedziczność mutacji, co ma znaczenie dla profilaktyki w rodzinie pacjenta.
W praktyce klinicznej WGS znajduje zastosowanie m.in. w:
Raku piersi – identyfikacja mutacji BRCA1/2 i ich wpływu na skuteczność inhibitorów PARP.
Raku jajnika – weryfikacja molekularnych mechanizmów oporności na chemioterapię platynową.
Nowotworach dziecięcych – rozpoznanie rzadkich mutacji germinalnych i somatycznych.
Nowotworach o nieznanym punkcie wyjścia (CUP) – umożliwienie postawienia trafnej diagnozy.
WGS a tradycyjne testy genetyczne
Tradycyjne badania genetyczne (np. sekwencjonowanie metodą Sangera lub panele NGS) są ograniczone do kilku genów lub wybranych regionów. Choć wciąż wartościowe, nie wykrywają całego spektrum zmian genetycznych, które mogą mieć kluczowe znaczenie terapeutyczne.
Tabela poniżej ilustruje porównanie metod:
| Typ badania | Zakres | Mutacje punktowe | Duże rearanżacje | Regiony międzygenowe | Cena jednostkowa |
|---|---|---|---|---|---|
| Test panelowy (NGS) | 20–500 genów | ✓ | x | x | niski |
| Sekwencjonowanie Sangera | 1 gen | ✓ | x | x | niski |
| WGS | cały genom | ✓ | ✓ | ✓ | średni/wysoki |
Farmakogenomika – kiedy geny mówią, jak leczyć
WGS wspiera rozwój farmakogenomiki – dziedziny badającej, jak warianty genetyczne wpływają na metabolizm i skuteczność leków. Dzięki temu lekarz może dobrać nie tylko odpowiedni preparat, ale też jego dawkę, unikając niepożądanych działań i zwiększając szanse na skuteczne leczenie.
Rola WGS w prewencji i monitoringu
W kontekście onkologii prewencyjnej WGS może zidentyfikować mutacje germinalne predysponujące do rozwoju nowotworów, np. w genach TP53, PTEN czy MLH1. Pozwala to na wdrożenie programów nadzoru medycznego i działań profilaktycznych zanim choroba się ujawni.
Ponadto, WGS może służyć do monitorowania skuteczności leczenia oraz wykrywania tzw. „resztkowej choroby nowotworowej” (MRD – minimal residual disease) poprzez analizę ctDNA (krążącego DNA guza we krwi pacjenta).
Bankowanie tkanki – klucz do przyszłości diagnostyki
Aby analiza WGS była możliwa, niezbędne jest odpowiednie zabezpieczenie próbki – najlepiej świeżego materiału nowotworowego. Rozwiązaniem jest bankowanie tkanki guza, czyli zamrożenie jej w buforze konserwującym i przechowywanie w temperaturze -20°C. Taki materiał może być wykorzystany do WGS w dowolnym momencie – na potrzeby leczenia, badań klinicznych lub genetycznej analizy rodzinnej.
WGS a koszty systemowe
Choć WGS bywa postrzegane jako kosztowne, w dłuższej perspektywie może ograniczyć wydatki systemowe. Lepsze dopasowanie terapii, mniejsze ryzyko działań niepożądanych, krótszy czas leczenia – to wszystko oznacza realne oszczędności dla systemu ochrony zdrowia.
Brytyjski NHS udowodnił, że integracja WGS w diagnostyce nowotworów dziecięcych i rzadkich przypadków doprowadziła do zwiększenia trafności diagnoz przy jednoczesnym ograniczeniu liczby niepotrzebnych badań.
Wnioski: przyszłość zaczyna się dziś
Analiza całego genomu to nie pieśń przyszłości, lecz realne narzędzie kliniczne dostępne już dziś. Jej zastosowanie w onkologii może być punktem zwrotnym w leczeniu pacjentów z nowotworami opornymi na standardowe terapie. Im szybciej WGS zostanie zintegrowane z rutynową praktyką medyczną, tym większa szansa na dłuższe i zdrowsze życie pacjentów.
Jak powstają nowotwory? Biologia błędu, który wymyka się spod kontroli
Źródła:
National Cancer Institute, „Genomic Testing in Cancer Treatment”
ESMO Guidelines for Molecular Testing
The 100,000 Genomes Project (Genomics England)
Nature Reviews Cancer, „Whole-genome sequencing for cancer diagnostics”
analiza całego genomu, WGS nowotwory, sekwencjonowanie genomu, diagnostyka genetyczna raka, genomika nowotworowa, medycyna precyzyjna, testy genetyczne rak, farmakogenomika, BRCA1 BRCA2, terapia celowana nowotwory, personalizowane leczenie raka, mutacje genetyczne nowotwory, HER2 diagnostyka, bankowanie tkanki nowotworowej, genomika w onkologii