Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Diagnostyczna metoda SHERLOCK zapewnia 100% skuteczności wykrycia białaczek z genem fuzyjnym
Diagnostyczna metoda SHERLOCK zapewnia 100% skuteczności wykrycia białaczek z genem fuzyjny

Są przypadki, kiedy choroba zostaje ujawniona przy okazji rutynowych badań medycznych. Czasem zdarza się też ostra reakcja, która wymaga natychmiastowego działania i hospitalizacji. W obu przypadkach liczy się czas. Specjalistyczna diagnostyka w ośrodku referencyjnym zapewnia wiarygodność uzyskanego wyniku, ale czy jest możliwe przyspieszenie ustalenia właściwego rozpoznania jednostki chorobowej i podjęcie odpowiedniego leczenia?

 

 

W każdym kraju realia procedur diagnostycznych mają swoje trudności. Wąskimi gardłami mogą być: ograniczony dostęp do specjalistycznych sprzętów, obciążenie personelu medycznego lub sam koszt analizy. Rozwój nowych efektywnych technologii diagnostyki molekularnej może pozwolić na zwiększenie dostępności badań specjalistycznych w placówkach medycznych. 

Obecność onkogenów fuzyjnych jest charakterystyczna dla nowotworów hematologicznych, które można zdiagnozować metodą SHERLOCK (z ang. specific high-sensitivity enzymatic reporter unlocking): przewlekłej białaczki szpikowej (CML, z ang. chronic myeloid leukemia), ostrej białaczki promielocytowej (APL, z ang. acute promyelocytic leukemia) oraz ostrej białaczki limfoblastycznej z chromosomem Filadelfia (ALL Ph+, z ang. acute lymphoblastic leukemia Philadelphia positive). Poniżej przedstawiono opis molekularnej patogenezy wymienionych chorób.

W 90-95% przypadków APL stwierdza się translokację t(15;17)(q22,q21), z której powstaje gen fuzyjny PML/RARα. Produkt białkowy, który jest nieprawidłowym czynnikiem transkrypcyjnym, obniża zdolność do różnicowania progenitorów linii mieloidalnej oraz zwiększa potencjał samoodnowy komórek.

Skrócony chromosom 22 (tzw. chromosom Filadelfia), który jest wynikiem translokacji (9;22)(q34;q11), jest wykrywany u pacjentów cierpiących na CML. Choroba ma charakter klonalny – namnażające się komórki nowotworowe zawierają konstytutywnie aktywną kinazę tyrozynową BCR-ABL1 (produkt onkogenu). Ta sama translokacja zachodzi komórkach prekursorowych limfocytów B u chorych na ALL Ph+.

Diagnostyka obecności genów fuzyjnych jest wykonywana metodą RT-PCR oraz narzędziami cytogenetycznymi (np. cytogenetyki klasycznej oraz molekularnej – fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ). Badania te są dokładne, ale czasochłonne. Na szczęście, obecnie są dostępne skuteczne metody leczenia wspomnianych chorób hematologicznych – ATRA (kombinacja kwasu all-trans retinowego i trójtlenku arsenu) w przypadku APL oraz inhibitory kinazy tyrozynowej w przypadku białaczek z występowaniem chromosomu Filadelfia. Przystąpienie do skutecznego leczenia musi być natomiast potwierdzone właściwym rozpoznaniem schorzenia.

Skuteczność metody SHERLOCK na materiale diagnostycznym została potwierdzona na 44 próbkach wysuszonych plam krwi, dostarczonych przez placówki medyczne 11 krajów z 4 kontynentów (Afryki, Ameryki Północnej, Azji i Oceanii). Nowa technika jest oparta na łączeniu izotermicznej reakcji odwrotnej transkrypcji i amplifikacji (RT-RPA, z ang. real-time reverse transcription recombinase polymerase amplification) próbki RNA z detekcją poszukiwanego fragmentu (onkogenu fuzyjnego) przez kompleks crRNA-Cas13a skorelowany z cząsteczką reporterową o właściwościach fluorescencyjnych. Taka metoda „przyłóżkowego” testu diagnostycznego jest efektywna i może być szeroko stosowana, ponieważ:

* odwrotna transkrypcja i namnożenie materiału zachodzi przy temperaturze 37-42⁰C i nie wymaga użycia matrycy w postaci cDNA (jak do zwykłej reakcji odwrotnej transkrypcji); skutkiem tych uproszczeń jest możliwość zastosowania prostszego sprzętu zamiast termocyklera (np. termobloku) oraz zmniejszenie ilości etapów przygotowawczych,

* wysoka specyficzność wiązania do sekwencji docelowej crRNA-Cas13a powoduje uwolnienie fluorescencyjnie znakowanego reportera, co zapewnia skuteczną wykrywalność genu fuzyjnego i wizualizację wyniku (jako tzw. test paskowy).

Podsumowując, jesteśmy coraz bliżej wprowadzenia nowych metod diagnostycznych, co znacząco może wpłynąć na skuteczność leczenia.

Źródła

1. Vedula RS. et al.CRISPR-based rapid molecular diagnostic tests for fusion-driven leukemias. Blood, Volume 144, Issue 12, 19 September 2024, 1290-1299.

2. Huang Z. et al. CRISPR-Cas13: A new technology for the rapid detection of pathogenic microorganisms. Front Microbiol. 2022 Oct 28;13:1011399.

3. Liuquori A. et al. Acute Promyelocytic Leukemia: A Constellation of Molecular Events around a Single PML-RARA Fusion Gene. Cancers 2021, 13(14), 3440.

Fot. https://www.pexels.com/pl-pl/zdjecie/rece-praca-wnetrze-wewnatrz-9629684/

KOMENTARZE
news

<Styczeń 2025>

pnwtśrczptsbnd
30
31
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
1
2
Newsletter