Молекулярно-генетический анализ мутаций, химерных транскриптов и вариантов копийности в ключевых 52 генах связанных с развитием раковых опухолей методом секвенирования
Страна
Казахстан
Год
2023
Документ
Клинические протоколы МЗ РК - 2023 (Казахстан)
Утверждение
Одобрен Объединенной комиссией по качеству медицинских услуг Министерства здравоохранения Республики Казахстан от «21» декабря 2023 года Протокол №200
Источники и литература
Протоколы заседаний Объединенной комиссии по качеству медицинских услуг МЗ РК, 2023
1) Luthra, R., Chen, H., Roy-Chowdhuri, S., & Singh, R. R. (2015). Next-generation sequencing in clinical molecular diagnostics of cancer: advantages and challenges. Cancers, 7(4), 2023-2036.
2) Oncomine Focus Assay. Retrieved December 7, 2021. https://www.thermofisher.com/kz/en/home/clinical/preclinical-companion-diagnostic-development/oncomine-oncology/oncomine-focus-assay.html.
3) Lee, A., Lee, S., Jung, C., Park, G., Lee, K., & Choi, H. et al. (2018). Use of the Ion AmpliSeq Cancer Hotspot Panel in clinical molecular pathology laboratories for analysis of solid tumours: With emphasis on validation with relevant single molecular pathology tests and the Oncomine Focus Assay. Pathology - Research And Practice, 214(5), 713-719. https://doi.org/10.1016/j.prp.2018.03.009.
4) de Biase, D., Acquaviva, G., Visani, M., Sanza, V., Argento, C. M., De Leo, A., & Tallini, G. (2020). Molecular diagnostic of solid tumor using a next generation sequencing custom-designed multi-gene panel. Diagnostics, 10(4), 250.
5) Richards, S., Aziz, N., Bale, S., Bick, D., Das, S., & Gastier-Foster, J. et al. (2015). Standards and guidelines for the interpretation of sequence variants: a joint consensus recommendation of the American College of Medical Genetics and Genomics and the Association for Molecular Pathology. Genetics In Medicine, 17(5), 405-423. https://doi.org/10.1038/gim.2015.30.
6) User Guide: Oncomine™ Comprehensive Assay v3. (2021). https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/A35805.
7) Williams, H., Walsh, K., Diamond, A., Oniscu, A., & Deans, Z. (2018). Validation of the Oncomine™ focus panel for next-generation sequencing of clinical tumour samples. Virchows Archiv, 473(4), 489-503. https://doi.org/10.1007/s00428-018-2411-4.
ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ ПРОТОКОЛА
Список разработчиков протокола с указанием квалификационных данных:
- Абильдинова Гульшара Жусуповна – доктор медицинских наук, профессор, врач-генетик высшей категории, руководитель лаборатории персонализированной геномной диагностики РГП «Больница Медицинского центра Управления делами Президента Республики Казахстан» на ПХВ;
- Жабакова Жанна Маратовна – врач-генетик второй категории лаборатории персонализированной геномной диагностики РГП «Больница Медицинского центра Управления делами Президента Республики Казахстан» на ПХВ;
- Боровикова Анна Викторовна – врач-генетик первой категории лаборатории персонализированной геномной диагностики РГП «Больница Медицинского центра Управления делами Президента Республики Казахстан» на ПХВ;
- Шинтемирова Асель Асылбековна – врач-генетик второй категории лаборатории персонализированной геномной диагностики РГП «Больница Медицинского центра Управления делами Президента Республики Казахстан» на ПХВ;
- Нурпеисова Алтын Алданышовна – клинический фармаколог, заведующая клинико-фармакологическим отделом РГП «Больница Медицинского центра Управления делами Президента Республики Казахстан» на ПХВ;
- Авдеев Андрей Владиславович – доктор философии (PhD), руководитель отдела оценки технологий здравоохранения и стратегического развития РГП «Больница Медицинского центра Управления делами Президента Республики Казахстан» на ПХВ;
- Ахметова Макпал Жапаровна – MPH, специалист отдела оценки технологий здравоохранения и стратегического развития РГП «Больница Медицинского центра Управления делами Президента Республики Казахстан» на ПХВ.
Указание на отсутствие конфликта интересов: нет.
Рецензент: Кайдарова Диляра Радиковна – доктор медицинских наук, профессор, академик Национальной академии наук Республики Казахстан, врач онколог высшей категории, главный внештатный онколог Министерства здравоохранения Республики Казахстан, президент Ассоциации онкологов Республики Казахстан, директор Казахского научно-исследовательского института онкологии и радиологии.
Указание условий пересмотра протокола: Пересмотр протокола через 5 лет после его опубликования и с даты его вступления в действие или при наличии новых методов с уровнем доказательности.
Краткое описание
Одобрен
Объединенной комиссией по качеству медицинских услуг
Министерства здравоохранения Республики Казахстан
от «21» декабря 2023 года
Протокол №200
КЛИНИЧЕСКИЙ ПРОТОКОЛ МЕДИЦИНСКОГО ВМЕШАТЕЛЬСТВА
МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МУТАЦИЙ, ХИМЕРНЫХ ТРАНСКРИПТОВ И ВАРИАНТОВ КОПИЙНОСТИ В КЛЮЧЕВЫХ 52 ГЕНАХ СВЯЗАННЫХ С РАЗВИТИЕМ РАКОВЫХ ОПУХОЛЕЙ МЕТОДОМ СЕКВЕНИРОВАНИЯ
Молекулярно-генетический анализ мутаций, химерных транскриптов и вариантов копийности в ключевых 52 генах связанных с развитием раковых опухолей с использованием NGS технологии (таргетное секвенирование) позволяет одновременное обнаружение сотен вариантов по 52 генам, относящимся к солидным опухолям различной локализации. Это целенаправленный мульти-биомаркерный анализ, который позволяет обнаруживать горячие точки, SNV, инделы, CNV и слияния генов из ДНК и РНК в одном рабочем процессе [1, 4].
Вводная часть
Код(ы) МКБ-10:
| Код | Название |
|---|---|
| C67 | Рак мочевого пузыря |
| C50 | Рак молочной железы |
| С18-С20 | Колоректальный рак |
| C15,C16 | Рак пищевода и желудка |
| C54 | Рак эндометрия |
| C71 | Глиобластома |
| C64 | Рак почек |
| C22 | Рак печени |
| C76 | Рак головы и шеи |
| C43-C44 | Меланома |
| C45 | Мезотелиома |
| C34 | Немелкоклеточный и мелкоклеточный рак легкого |
| C41 | Остеосаркома |
| C56 | Рак яичников |
| C25 | Рак поджелудочной железы |
| C61 | Рак простаты |
| C73 | Рак щитовидной железы |
Дата разработки протокола: 2022 год.
Сокращения, используемые в протоколе:
| NGS – next generation sequencing |
| SBS – секвенирование методом синтеза |
| НИОКР – Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы |
| WES – секвенирование всего экзома |
| ВОЗ – Всемирная Организация Здравоохранения |
| FISH – Флуоресцентная гибридизация in situ |
| RT-PCR – ПЦР в реальном времени |
| CNV - Гены вариаций количества копий |
Пользователи протокола: медицинские генетики, онкологи, гематологи, терапевты, педиатры, участковые врачи, врачи общей практики.
Категория пациентов: взрослые, дети.
C34 – Злокачественное новообразование бронхов и легкого
C71 – Злокачественное новообразование головного мозга
C76 – Злокачественное новообразование других и неточно обозначенных локализаций
C16 – Злокачественное новообразование желудка
C41 – Злокачественное новообразование костей и суставных хрящей других и неуточненных локализаций
C50 – Злокачественное новообразование молочной железы
C18 – Злокачественное новообразование ободочной кишки
C22 – Злокачественное новообразование печени и внутрипеченочных желчных протоков
C15 – Злокачественное новообразование пищевода
C25 – Злокачественное новообразование поджелудочной железы
C64 – Злокачественное новообразование почки, кроме почечной лоханки
C61 – Злокачественное новообразование предстательной железы
C20 – Злокачественное новообразование прямой кишки
C67 – Злокачественное новообразование пузыря
C19 – Злокачественное новообразование ректосигмоидного соединения
C54 – Злокачественное новообразование тела матки
C73 – Злокачественное новообразование щитовидной железы
C56 – Злокачественное новообразование яичника
C45 – Мезотелиома
C43-C44 – Меланома и другие злокачественные новообразования кожи
Клиническая классификация
Классификация генов [2,3]
| Гены, анализируемые для выявления вариантов последовательности ДНК (Горячие точки) | Гены, анализируемые для выявления вариантов последовательности ДНК (Горячие точки) | Гены вариаций количества копий (CNVs) | Гибридные гены (fusion genes) |
|---|---|---|---|
| 35 генов | 35 генов | 19 генов | 23 генов |
| ДНК | ДНК | ДНК | РНК |
| AKT1 | JAK1 | ALK | ABL1 |
| ALK | JAK2 | AR | ALK |
| AR | JAK3 | BRAF | AKT3 |
| BRAF | KIT | CCND1 | AXL |
| CDK4 | KRAS | CDK4 | BRAF |
| CTNNB1 | MAP2K1 | CDK6 | EGFR |
| DDR2 | MAP2K2 | EGFR | ERBB2 |
| EGFR | MET | ERBB2 | ERG |
| ERBB2 | MTOR | FGFR1 | ETV1 |
| ERBB3 | NRAS | FGFR2 | ETV4 |
| ERBB4 | PDGFRA | FGFR3 | ETV5 |
| ESR1 | PIK3CA | FGFR4 | FGFR1 |
| FGFR1 | RAF1 | KIT | FGFR2 |
| FGFR2 | RET | KRAS | FGFR3 |
| FGFR3 | ROS1 | MET | MET |
| GNA11 | SMO | MYC | NTRK1 |
| GNAQ | SMO | MYCN | NTRK2 |
| HRAS | SMO | PDGFRA | NTRK3 |
| IDH1 | SMO | PIK3CA | PDGFRA |
| IDH2 | SMO | PIK3CA | PPARG |
| IDH2 | SMO | PIK3CA | RAF1 |
| IDH2 | SMO | PIK3CA | RET |
| IDH2 | SMO | PIK3CA | ROS1 |
Методы, подходы и процедуры диагностики и лечения
Цель проведения процедуры и вмешательства:
Метод применяется для идентификации новых мутаций для поиска новых генетических аберраций и связанных с ними потенциальных терапевтических мишеней для различных локализаций опухоли, а также для тестирования соматических мутаций [5].
Показания и противопоказания к процедуре/ вмешательству
Показания к процедуре/ вмешательству:
Пациенты, имеющие злокачественные новообразования (солидные опухоли).
Противопоказания к процедуре/вмешательству: нет.
Перечень основных и дополнительных диагностических мероприятий: нет.
Требования к проведению процедуры и вмешательства:
Кратность применения: исследование проводится однократно, повторяется при клинической необходимости.
Техника проведения: применение секвенирования нового поколения (NGS технологии).
Критерии диагностики: наличие злокачественного новообразования.
Чувствительность: высокочувствительный метод, который включает от 100 до 130 млн прочтений пар нуклеотидов.
Требования к соблюдению мер безопасности, санитарно-эпидемиологическому режиму:
Меры безопасности и противоэпидемический режим согласно Санитарным правилам «Санитарно-эпидемиологические требования к объектам здравоохранения», утвержденным постановлением Правительства Республики Казахстан от 11 августа 2020 года № ҚР ДСМ-96/2020.
Требования к оснащению лаборатории
Процедурные кабинеты по проведению молекулярно генетического анализа мутаций должны быть оснащены следующим оборудованием:
Автоматическая станция для выделения ДНК;
Флуориметр;
Центрифуга;
Ламинарный шкаф;
Проточный бактерицидный рециркулятор воздуха;
Холодильник;
Система количественной и цифровой ПЦР РТ в комплекте с роботом для подготовки чипов;
Термоциклер;
Вортекс плашечный;
Универсальный вортекс;
Бокс для стерильных работ;
Секвенатор;
Термоциклер;
Морозильная камера;
Система для автоматизированной подготовки микросфер с ДНК
Требования к расходным материалам, медикаментам:
Материал для исследования: ткани опухоли, заключенные в парафиновый блок, фиксированный формалином (FFPE)
Расходные материалы представлены в Таблице 1.
Требования к подготовке пациента:
Не применимо, так как в лабораторию поступают ткани опухоли, заключенные в парафиновы й блок, фиксированный формалином (FFPE)
Методика проведения процедуры
Данная процедура проводится в соответствии с утвержденными стандартными операционными процедурами организации и руководством по протоколу NGS используемой технологии.
I этап: Подготовка библиотеки*:
Подготовка библиотеки состоит из следующих шагов:
выделение образца ДНК;
ПЦР-амплификация ДНК;
очистка библиотеки.
«Библиотека» - для параллельного высокопроизводительного секвенирования ДНК должна быть специальным образом подготовлена. Её нужно «нарезать» на фрагменты определённой длины и прикрепить к каждому фрагменту особую метку, которая нужна для нескольких этапов непосредственного секвенирования в приборе и последующей обработки «сырых» данных.
II этап: Секвенирование:
Чтение каждой нуклеотидной последовательности ДНК в зависимости от характеристик генетического анализатора (секвенатора нового поколения – NGS).
III этап: Биоинформационный анализ:
Производится биоинформационный анализ полученных данных и лабораторная интерпретация полученных результатов.
Общая длительность проведения процедуры составляет 183 часа и проводится в несколько этапов.
Таблица 1. Этапы проведения процедуры NGS.
| Наименование этапа | Краткое описание | Количество задействованнoго персонала | Длительность | Расходный материал |
|---|---|---|---|---|
| 1.Преаналитический | Выделение ДНК, РНК из парафиновых блоков, измерение концентрации полученных данных | Лаборант/врач-генетик | 6 часов | 1.Набор для выделения ДНК,РНК 2.Пробирка типа -10 шт 3.Наконечники: 1000 мкл – 5 шт. 0-200 мкл – 10 шт. 0-10 мкл – 5 шт. 4.Наборы для измерения концентрации ДНК и РНК. |
| 1.Преаналитический | Приготовление библиотеки (работа с образцами) для панельного секвенирования | Врач-генетик | 48 часов | 1.Набор для приготовления библиотеки 2.Пробирки с низкой адгезивностью - 10 шт 3.Пробирки 0-200 мкл – 40 шт. 500 мкл - 20 шт. 2 мл – 40 шт. 3.Наконечники: 1000 мкл – 96 шт. 0-200 мкл –96 шт. 0-10 мкл – 96 шт. |
| 1.Преаналитический | Перенос готовых библиотек на биочипы Процесс секвенирования - считывания полученной информации с биочипа и перенос данных в программное обеспечение | Врач-генетик | 20 часов | 1.Набор для приготовления библиотеки с помощью автоматической системы. 2.Набор для панельного секвенирования – 2 набора. 3.Наконечники: 0-200 мкл – 12 шт. 0-10 мкл – 12 шт. |
| 2.Аналитический | Биоинформационный анализ полученных данных, работа с базами данных, лабораторная интерпретация полученных результатов* | Врач-генетик | 4-5 дней | Облачный сервис |
| 3.Постаналитический | Оформление и выдача результатов | Врач-генетик | 1 час | |
| *Клиническая интерпретация полученных данных производится отдельно врачом-генетиком на консультативном приеме | ||||
Индикаторы эффективности процедуры: Определение мутации для назначения таргетной терапии, соответствующей мутационному статусу опухоли.