لماذا وكيف نجري الفحوص والخرائط الجينية في السرطان؟ ما التسلسل؟

السرطان كمرض جيني

السرطان مرض ينشأ بتغير التركيب الجيني للخلايا. وقد تختلف الخصائص الجينية لكل نوع بل للسرطان نفسه بين المرضى. لذا فهم جينات سرطان المريض مفتاح لفهم مساره والعلاجات الأكثر فعالية.

تتيح الاختبارات الجينية رسم خريطة جينية للسرطان. وتساعدنا هذه الخريطة على فهم طفرات الخلايا السرطانية وكيفية نشوئها وتغيرها المحتمل أثناء العلاج. وتتيح هذه المعلومات، المكتسبة بطرق التسلسل الجيني، علاجًا أكثر فعالية للمرضى وتوجه العاملين الصحيين أيضًا.

لماذا تهم الاختبارات الجينية؟

لإجرائها بالسرطان أهداف أساسية:

• تطوير العلاج الموجه: تحدد الطفرات المكتشفة العلاجات المحتملة الفعالية. فمثلًا يستجيب سرطان الرئة ذو EGFR لعلاجات خاصة بالطفرة.

• متابعة المقاومة: قد تطور الخلايا السرطانية مقاومة للعلاج لدى بعض المرضى. وتتيح التحليلات الجينية فهم كيفية نشوء هذه المقاومة وتطوير علاجات بديلة.

• التشخيص المبكر والتحري: قد تساعد الفحوص على الكشف المبكر. وخصوصًا MCED (Multi Cancer Early Detection= الكشف المبكر لسرطانات متعددة) باختباراته، قد يكشف تحليل DNA الحر خارج الخلايا (cfDNA) أو الورمي الدوراني (ctDNA) آثار السرطان بالدم.

• تقييم خطر الأسرة: يساعد كشف الطفرات الموروثة تقييم خطر عائلة المريض. فمثلًا تزيد BRCA1 أو BRCA2 الاستعداد لسرطان الثدي والمبيض.

عينات التحليل الجيني في السرطان

تؤثر أنواع العينات المستخدمة لتحليل التركيب الجيني للسرطان مباشرة في جودة البيانات المكتسبة ومعناها. وأهم أنواع العينات المستخدمة هي التالية:

1. عينات الورم

الخزعات السرطانية أو قطع الورم المستأصلة بالجراحة أشيع مواد التحليل.

• الخزعة: عينة صغيرة من نسيج الورم، وتُفضل خصوصًا بالسرطان الموضّع.
• الاستئصال: يتيح نسيج الورم المزال تحليلًا أوسع.

تُعالج العينات بالمختبر المرضي لفهم تركيب الخلايا الجيني، ثم تُحضّر للتسلسل.

2. عينات الخط الجرثومي (الوراثية)

للمريض، من نسيجه الطبيعي أو دمه العينات المأخوذة، طفرات الخط الجرثومي (الموروثة) تُستخدم لتحديدها. ويتيح كشف الطفرات الموروثة إجراء تقييم للخطر الجيني لدى أفراد عائلة المريض.

• فمثلًا بكشف طفرات جرثومية كـ TP53، يمكن متلازمة Li-Fraumeni ومتلازمات استعداد وراثي مشابهة كشفها.

3. DNA خارج الخلايا (cfDNA)

تقدم قطع DNA الداخلة للدم عند موت السرطان فرصة كبيرة لفهم جيناته. وتحليل cfDNA غير تدخلي فيفيد عند تعذر الخزعة. كما يفيد بفهم التنوع بين مناطق الورم بالنقائل.

ما التسلسل الجيني وكيف يُجرى؟

طريقة تحلل تسلسل DNA لتحديد التباينات، فتتيح كشف طفرات السرطان. وأكثر التقنيات المتقدمة استخدامًا اليوم لهذا الغرض، NSGهي.

1. عملية التسلسل

• تُرسل العينة (ورم، خط جرثومي، cfDNA) أولًا للمختبر.
• تُعالج لاستخراج DNA وتنقيته.
• يُسلسل بأجهزة عالية الحساسية.
• تُحلل النتائج ببرامج المعلوماتية الحيوية.

2. تفسير نتائج التسلسل

تتجاوز النتائج تعريف الطفرات؛ فالبيانات:

• تحدد جسديتها أو وراثيتها.
• تُقيّم خيارات العلاج الموجه.
• تتابع التغيرات أثناء العلاج.

عدم تجانس الورم: بنية السرطان الديناميكية

التركيب الجيني ليس ثابتًا. حتى الورم نفسه قد يحمل طفرات مختلفة بمناطق مختلفة، وهذا «عدم التجانس الورمي».

فهم عدم التجانس بأمثلة

• من عينتين لمناطق مختلفة قد تحمل إحداهما طفرتي A وB ولا تحملهما الأخرى.
• كما قد تختلف العينة المأخوذة من آفة في السرطانات النقيلية جينيًا عن الآفات النقيلية الأخرى.

لذا يتيح استخدام عينات متعددة بالخريطة الجينية نتائج أدق.

الشكل أعلاه، يلخص ببساطة أنواع العينات المستخدمة لفهم التركيب الجيني للسرطان، وكيف تسهم هذه العينات في نتائج التحليل الجيني. وستساعد الشروح التالية على فهم الشكل بصورة أفضل:

1. عينات الورم (برتقالي)

   • عينة ورم #1: هي عينة الخزعة الأولى من الورم أو قطعة النسيج المزالة بالاستئصال الجراحي. وتتيح تحليل الطفرات الجينية للخلايا السرطانية. والطفرات الممثلة بالنجوم البرتقالية في الشكل طفرات جسدية اكتُشفت في عينة الورم هذه.
   • عينة ورم #2: هي عينة ثانية مأخوذة من منطقة مختلفة من الورم نفسه أو من آفة نقيلية. ويؤكد الشكل احتمال وجود طفرات مختلفة في هذه العينة، وأن الورم ذو بنية غير متجانسة وأن الطفرات قد تتغير بمرور الوقت.

2. عينات الخط الجرثومي (بنفسجي)

   • DNA الخط الجرثومي (نسيج طبيعي أو دم): تُستخدم العينات من النسيج السليم غير السرطاني أو الدم لتحديد الطفرات الموروثة. وغياب النجوم البرتقالية فيها يعني أن الطفرات غير موروثة، بل نشأت أثناء السرطان.

3. عينة DNA خارج الخلايا (cfDNA) (DNA بالدم)

   • عينة cfDNA: قطع DNA تطلقها خلايا الورم إلى الدم. وتحتوي العينة بالشكل خليط طفرات العينات الورمية، مما يظهر إمكان كشف البنية الجينية العامة للسرطان وطفرات جميع مناطقه.

4. عدم تجانس الورم

   • يؤكد المخطط في الركن العلوي الأيمن للشكل بنية السرطان الديناميكية وغير المتجانسة. وتمثل الفروق الجينية بين عينتي الورم #1 و#2 (مثل طفرات مختلفة في A وB وC وطفرة F الناشئة حديثًا) تغير السرطان بمرور الوقت. ويشرح ذلك أهمية تحليل عينات ورمية متعددة عند تخطيط العلاج.

الفرق بين الطفرات الوراثية والجسدية

بالسرطان نوعان جينيان أساسيان:

1. الطفرات الموروثة (الخط الجرثومي): بكل خلايا الجسم وقد تنتقل لأفراد الأسرة.
2. الطفرات الجسدية: تنشأ بالخلايا السرطانية فقط وترتبط بالبيئة.

الأثر العلاجي

• تتطلب الطفرات الموروثة الاستشارة الوراثية إلى جانب العلاج الموجه.
• الجسدية حاسمة لفهم تطور السرطان.

DNA خارج الخلايا: تقنية المستقبل

تحليله طريقة ثورية بوراثة السرطان، ومزاياه:

• غير تدخلي (بفحص الدم).
• يعطي الملف الجيني العام للورم بالنقائل.
• يمكن متابعة الاستجابة أو كشف النكس المبكر به.

لكن للتقنية قيودًا بعد، وتلزم أبحاث أكثر لانتشارها سريريًا.

مستقبل التحليل الجيني بالسرطان

التحليل ركيزة الطب الفردي. ومستقبلًا ستُطور:

• اختبارات أدق،
• تحليلات DNA خارج الخلايا أوسع للمبكر،
• وخوارزميات تتنبأ مسبقًا بالمقاومة.

الخلاصة

الفحوص الجينية من أقوى أدوات الطب الحديث. تفرد العلاج وتتيح فهم ديناميكية السرطان وتطوير استراتيجيات أكثر فعالية. لكن تهم جدًا قراءة التحليل صحيحًا وتقييمه بسياق المريض الخاص. وتمنح نتائجها للمرضى والعاملين الصحيين ضوء أمل في مكافحة السرطان.