Badanie molekularne, cytogenetyczne i morfologia - diagnostyka nowotworu krwi

Badanie krwi a nowotwór - najpierw morfologia

Badanie morfologiczne krwi oraz rozmaz krwi to podstawowe badania diagnostyczne, mające na celu wykluczenie lub potwierdzenie obecności zmian nowotworowych. Leukocytoza, czyli nadmierna ilość białych krwinek, może świadczyć o białaczce, tak samo jak zmniejszona liczba leukocytów, któremu zazwyczaj towarzyszy także niedobór pozostałych typów krwinek (erytrocytów i trombocytów). Kiedy badania morfologiczne wskażą nieprawidłowości w składzie krwi, następnym krokiem jest dokładniejsze badanie, czyli rozmaz mikroskopowy krwi, który może wykazać obecność komórek blastycznych.

Oprócz morfologii krwi obwodowej z rozmazem wykonuje się szeroki panel badań biochemicznych oceniających funkcjonowanie krytycznych narządów (takich jak nerki czy wątroba), mających za zadanie zidentyfikowanie lub wczesne wykrycie rozwijających się powikłań choroby (infekcji, zaburzeń krzepnięcia etc.).

Biopsja szpiku - kolejne badanie potwierdzające nowotwór

Próbki szpiku kostnego pobierane są metodą biopsji z mostka lub z talerza kości biodrowej (trepanobiopsja). W zależności od rodzaju zabiegu, może on trwać od kilku do kilkunastu minut. Wykonuje się go z zastosowaniem znieczulenia miejscowego. Pacjenci nie skarżą się zwykle na ból, choć przyznają, że odczuwają wówczas dyskomfort. Pobrany materiał biologiczny (rozmaz preparatu na szkiełkach lub/i kilkanaście mililitrów tkanki szpikowej w przypadku trepanobiopsji) poddaje się następnie wnikliwym badaniom pod mikroskopem, których celem jest ustalenie odsetka blastów na tle prawidłowych komórek krwi. Jeśli liczba komórek białaczkowych przekracza 20%, mamy do czynienia z białaczką.

Jeszcze dokładniejsze wskaźniki uzyskuje się podczas badania immunofenotypowego. W tym wypadku bada się szpik z wykorzystaniem przeciwciał - cząstek rozpoznających konkretne struktury białkowe komórek. Specjalistyczna aparatura bada następnie preparat szpiku, opisując bardzo dokładnie cechy komórek białaczkowych. Przeprowadza się także inne badania, m.in. cytogenetyczne i molekularne, których celem jest dogłębna analiza mutacji genetycznych, które doprowadziły do powstania komórek białaczkowych. Dokładne ustalenie rodzaju białaczki i zidentyfikowanie czynników prognostycznych czy czynników ryzyka niepowodzenia terapii pozwala zaplanować optymalne dla Pacjenta leczenie.

Badania molekularne - kolejna diagnostyka nowotworu

Badania molekularne wykorzystują techniki molekularne (np. łańcuchowa reakcja polimerazy PCR, sekwencjowanie Sangera) analizujące kwasy nukleinowe w materiale biologicznym od Pacjenta w celu ustalenia sekwencji nukleotydów w łańcuchu DNA lub RNA. Materiał biologiczny pobierany jest w postaci śliny, krwi, wymazu z jamy ustnej, wymazu z szyjki macicy lub wycinka tkanki. Badanie molekularne pozwala zidentyfikować czynniki chorobotwórcze lub mutacje genetyczne, co jest jednym z etapów diagnostyki chorób nowotworowych.

Technika FISH służy do określenia położenia konkretnego genu w obszarze chromosomu. W czasie podziałów komórkowych może on ulec nieprawidłowym przeniesieniom (np. translokacji, inwersji), a także zostać przecięty na dwa kawałki, które potem znajdują się na przeciwnych końcach różnych chromosomów. Omawiana technika znakowania wykorzystuje to, że DNA jest komplementarne, czyli druga nić jest lustrzanym odwzorowaniem pierwszej i tylko dlatego mogą one się połączyć. W przypadku znakowania genu tworzy się komplementarną do niego nić, a następnie łączy ją chemicznie z fluorescencyjnym barwnikiem. Zawiesinę tych znaczników wprowadza się do badanych komórek. Nici komplementarne wiążą się ze sobą, a nadmiar znaczników – wypłukuje. Następnie komórkę oświetla się światłem lasera i obserwuje pod mikroskopem położenie wyznakowanych genów na chromosomie. Porównując je z położeniem prawidłowym, można zobaczyć, do jakiej mutacji w genie doszło.

Technika molekularna PCR pozwala na nieskończone powielanie danego fragmentu DNA. Dzięki temu możliwe jest nie tylko ustalenie, czy określony gen występuje w genomie, lecz także sprawdzenie, czy w jego wewnętrznej strukturze doszło do mutacji. Ta metoda znacznie zwiększyła wiedzę na temat mechanizmów prowadzących do powstawania białaczek.

Dzięki badaniom molekularnym można stworzyć tzw. leki celowane, które uderzają w konkretną mutację. Oprócz badań molekularnych często stosowana jest także druga metoda, a mianowicie badania cytogenetyczne.

Badania cytogenetyczne - kompletna diagnostyka białaczki

Badania cytogenetyczne pozwalają na kompletną diagnozę białaczki, określając precyzyjnie zmiany wywołujące dany rodzaj choroby. Dzięki badaniom cytogenetycznym określone zostają aberracje (zaburzenia) chromosomowe, czyli zmiany, które zaszły w genomie komórek białaczkowych. Ponadto możliwa jest ocena kariotypu, czyli pełnego obrazu i liczby chromosomów w poszczególnych komórkach. To właśnie chromosomy zawierają materiał genetyczny DNA, który pełni rolę nośnika informacji genetycznej organizmu i jest identyczny we wszystkich komórkach, z wyjątkiem komórek płciowych. W każdej dojrzałej komórce, nieulegającej już podziałom, DNA znajduje się w jej jądrze jako swobodnie ułożone nici. Gdy dochodzi do podziału komórki, DNA koncentruje się i tworzy 46 chromosomów, czyli 23 pary. To dwie kopie materiału genetycznego, gdzie połowa pochodzi od matki, a połowa od ojca. Chromosomy na pozór wyglądają tak samo i patrząc na nie można dostrzec żadnych różnic. Jednak pary chromosomów różnią się wielkością oraz stopniem kondensacji DNA.

Do badania cytogenetycznego pobiera się komórki młode, które mają zdolność dzielenia się, a przy podejrzeniu białaczki pobiera się szpik kostny. Gdy komórki zaczną się mnożyć i w ich jądrach widoczne są już chromosomy, specjalnym preparatem zatrzymuje się ten proces. Pęka jądro komórki, a chromosomy, mając więcej miejsca, oddzielają się od siebie. Po dodaniu specjalnego preparatu barwiącego na chromosomach pokazują się charakterystyczne prążki, świadczące o różnym stopniu kondensacji DNA.

Powstająca w komórce krwiotwórczej szpiku mutacja prowadzi do transformacji nowotworowej i jest bezpośrednią przyczyną rozwinięcia się białaczki. Komórki zaczynają się dzielić szybko i niekontrolowanie, powstaje wiele identycznych komórek, tak zwanych klonów, a w trakcie tych podziałów dochodzi do zmian w materiale genetycznym komórek nowotworowych. Rodzaj białaczki zależy od typu zmian nowotworowych w komórce oraz od zmian genetycznych. Najprościej rzecz ujmując, każda odmiana białaczki charakteryzuje się określonymi zmianami w wyglądzie chromosomów.

Co więcej, każda konkretna mutacja określa wręcz rokowania dla pacjenta. Niektóre z nich dają większe szanse na wyleczenie, a inne zmniejszają te możliwości. Zdefiniowanie rodzaju zmian chromosomowych umożliwia właściwe dobranie leków, które są w stanie niszczyć komórki z konkretną mutacją.

Przykładem świadczącym o niezbędności badań cytogenetycznych jest przewlekła białaczka szpikowa, której przyczyną jest translokacja pomiędzy 9. i 22. chromosomem. Gdy materiał genetyczny zostanie wymieniony pomiędzy tymi chromosomami, powstaje tak zwany chromosom Philadelphia. Nowy gen, z takim wymieszanym materiałem genetycznym, jest patologiczny i produkuje nieprawidłowe białko oraz ma właściwości kinazy tyrozynowej, enzymu, którego aktywność pobudza komórki krwiotwórcze szpiku do ciągłych podziałów i kumulacji, co jest przyczyną rozwoju przewlekłej białaczki szpikowej.

Powyższe metody świadczą o postępie w leczeniu nowotworów układu krwiotwórczego. Poprzez odpowiednie diagnozowanie oraz tworzenie dedykowanych leków każdorazowo wzrasta szansa na wyleczenie Pacjenta.

Dowiedz się więcej o procesie rejestracji i wymaganiach wobec Dawców szpiku. Sprawdź, czy możesz zostać Dawcą i podarować komuś drugą szansę na życie!