Duale Genomsequenzierung bei Leukämie: Analyse von Krebszellen und Keimbahn

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• Warum sowohl Krebs- als auch normale Zellen sequenziert werden sollten
• Das Ausgangsmaterial für die Krebszellsequenzierung
• Die zunehmende Bedeutung der Keimbahnsequenzierung
• Durchführung der Keimbahnsequenzierung
• Klinische Implikationen von hereditären Krebsbefunden
• Präzisionsmedizin in der Praxis

Warum sowohl Krebs- als auch normale Zellen sequenziert werden sollten

Die Genomsequenzierung, einschließlich Next-Generation-Sequenzierung (NGS) und Whole-Exome-Sequenzierung (WES), ist heute ein Standardverfahren in der Onkologie. Dr. Shai Izraeli, MD, betont, dass die Sequenzierung an zwei verschiedenen Zelltypen durchgeführt werden muss: dem Krebsgewebe aus einer Biopsie und den normalen Zellen des Patienten. Dieser duale Ansatz ist grundlegend für die moderne Präzisionsmedizin, da ein erheblicher Anteil der Krebserkrankungen erblich bedingt ist. Die Informationen aus beiden Sequenzierungen sind entscheidend für die Anpassung einer wirksamen Therapie und für die Beurteilung des Krebsrisikos in der erweiterten Familie des Patienten.

Das Ausgangsmaterial für die Krebszellsequenzierung

Bei Leukämiepatienten besteht das Ausgangsmaterial für die Krebsgenomsequenzierung typischerweise aus Zellen aus einer Knochenmarkbiopsie oder peripherem Blut. Wie Dr. Shai Izraeli, MD, erläutert, ist es entscheidend, die leukämischen Zellen selbst zu sequenzieren, um die treibenden genetischen Mutationen zu identifizieren, wie beispielsweise die BCR-ABL-Abnormalität bei Philadelphia-Chromosom-positiver Leukämie. Diese erworbenen Mutationen sind spezifisch für den Krebs und primäre Ziele für eine Präzisionstherapie. Die Anreicherung der Probe mit diesen Krebszellen ist ein notwendiger Schritt, um sicherzustellen, dass die NGS-Daten genau und klinisch handlungsrelevant für Diagnose und Therapieauswahl sind.

Die zunehmende Bedeutung der Keimbahnsequenzierung

Neben dem Tumor wird die Sequenzierung der Keimbahn in der Krebsbehandlung immer wichtiger. Dr. Shai Izraeli, MD, verweist auf zunehmende Belege, dass Genetik sowohl bei Kinder- als auch bei Erwachsenenkrebs eine große Rolle spielt. Forschungen zeigen, dass bis zu 15 % der Krebserkrankungen bei Kindern eine erbliche Komponente aufweisen. Diese Entdeckung ist von großer Bedeutung für die Therapieplanung, insbesondere wenn eine Knochenmarktransplantation von einem Geschwisterspender in Betracht gezogen wird, der möglicherweise dieselbe krebsprädisponierende Mutation trägt. Die Keimbahnsequenzierung liefert ein vollständiges genetisches Bild, das für die Sicherheit von Patient und Familie unerlässlich ist.

Durchführung der Keimbahnsequenzierung

Die Keimbahnsequenzierung analysiert die vererbte DNA eines Patienten, die am besten aus nicht-krebsartigen Zellen gewonnen wird. Bei Blutkrebsfällen, so Dr. Shai Izraeli, MD, ist eine häufige Quelle eine Hautbiopsie zur Fibroblasten-Kultivierung. Dieser Eingriff wird oft nahtlos in den Behandlungsplan von Kindern integriert, die häufig eine Narkose für die Anlage eines zentralvenösen Katheters zur Chemotherapie erhalten. Durch die Entnahme einer kleinen Hautbiopsie während dieses schmerzfreien Verfahrens können Kliniker eine makellose Probe normaler DNA für die Keimbahn-NGS-Analyse gewinnen und so ein angenehmes Erlebnis für den jungen Patienten sicherstellen.

Klinische Implikationen von hereditären Krebsbefunden

Die Entdeckung eines hereditären Krebs-Syndroms durch Keimbahnsequenzierung hat unmittelbare und weitreichende klinische Auswirkungen. Wie von Dr. Shai Izraeli, MD, detailliert beschrieben, kann diese Information direkt die Therapieintensität und die Wahl eines Stammzellspenders beeinflussen und so die Verwendung eines Geschwisters, das ebenfalls eine Hochrisiko-Mutation trägt, verhindern. Darüber hinaus ermöglicht die Identifizierung einer krebsprädisponierenden Mutation eine genetische Beratung und Testung von erweiterten Familienmitgliedern. Dieser proaktive Ansatz ermöglicht Früherkennung und Präventionsstrategien für gefährdete Verwandte und verändert grundlegend den Gesundheitsverlauf einer gesamten Familie.

Präzisionsmedizin in der Praxis

Die Praxis der Sequenzierung sowohl von Krebs- als auch von Normalgewebe ist eine wahre Verkörperung der Präzisionsmedizin. Dr. Shai Izraeli, MD, beschreibt diesen dualen Ansatz als ein leistungsstarkes Werkzeug, das zu unglaublichen Heilungen geführt hat, einschließlich jüngster Erfolge in seinem Zentrum. Durch die umfassende Analyse der gesamten genetischen Landschaft – sowohl der erworbenen Mutationen in Leukämiezellen als auch der vererbten Mutationen in der Keimbahn-DNA – können Onkologen hochpersonalisierte und wirksame Behandlungen liefern. Diese Strategie stellt sicher, dass die Therapie nicht nur gezielt gegen den Krebs gerichtet ist, sondern auch sicher und durch das vollständige genetische Erbe des Patienten informiert wird.

Vollständiges Transkript

Die Genomsequenzierung (NGS, WES) von Tumoren ist heute üblich. Aber warum müssen sowohl Krebsgewebe aus Biopsie oder Tumorresektion als auch normale Zellen des Patienten (oft aus Hautzellen, Fibroblasten) sequenziert werden? Ein erheblicher Anteil der Krebserkrankungen ist erblich bedingt. NGS-Informationen können Bedeutung für die Therapie und für andere in der erweiterten Familie haben.

Dr. Anton Titov, MD: Sie führen eine genomische Next-Generation-Sequenzierung (NGS) von Kinderleukämiezellen durch. Was ist das Ausgangsmaterial für die Sequenzierung? Sind es periphere Blutzellen? Ist es die Knochenmarkbiopsie?

Dr. Shai Izraeli, MD: Dies ist eine komplizierte Frage, die ich in zwei Teile gliedern werde. Ich habe Ihnen ein Beispiel für Philadelphia-ähnliche oder Philadelphia-Leukämien mit BCR-ABL-Abnormalitäten gegeben. Diese genetischen Mutationen (Chromosomentranslokationen) finden sich in leukämischen Zellen. Es ist sehr wichtig, die Krebszellen selbst zu sequenzieren.

Dr. Anton Titov, MD: Müssen Sie Zellen für die Next-Generation-Sequenzierung (NGS) von Krebs anreichern?

Dr. Shai Izraeli, MD: Ja. Ich kann später ein unglaubliches Beispiel einer Kinderkrebsheilung geben, die wir kürzlich in unserem Zentrum hatten. Diese Heilung zeigt Ihnen auch die Bedeutung der Tumorgensequenzierung.

Etwas anderes wird auch immer wichtiger. Wir lernen, dass Genetik für Tumore im Kindesalter und bei Erwachsenenkrebs immer wichtiger wird.

Wir denken, dass bis zu 15 % der Krebserkrankungen bei Kindern eine erbliche Komponente haben. Das ist wichtig! Denn Sie müssen einem Krebspatienten möglicherweise eine Knochenmarktransplantation von einem Bruder oder einer Schwester geben. Aber sie könnten ebenfalls eine krebsprädisponierende Mutation tragen.

Immer häufiger sequenzieren wir jetzt auch die Keimbahn. Keimbahn bedeutet nicht die Leukämiezellen selbst. Bei Blutkrebs sequenzieren wir oft Zellen aus der Haut. Wir sequenzieren eine Hautzelle aus einer Fibroblasten-Kultur der Haut.

Es ist sehr üblich, Hautbiopsien bei Kindern zu entnehmen. Weil wir zentralvenöse Katheter für die Behandlung von Krebs bei Kindern legen. Zentralvenöse Katheter werden unter Narkose angelegt. Wir sind der Überzeugung, dass dies ein schmerzfreies Krankenhaus ist; wir machen alles unter Narkose. Dann nehmen wir auch eine Hautbiopsie.

Immer häufiger führen wir Keimbahnsequenzierung aus der Haut durch. Wir entdecken hereditäre Krebserkrankungen in einer Familie. Wir sequenzieren beide Gewebe. Wir führen eine Sequenzierung von Krebs-Leukämiezellen aus dem Knochenmark durch. Wir sequenzieren auch normale Zellen aus der Keimbahn. Sie stammen üblicherweise aus Hautfibroblasten.

Dr. Anton Titov, MD: Das sind wahre Beispiele für Präzisionsmedizin! Ja.