Dr. Sebastian Brandner, MD, en ledande expert inom neuropatologi, förklarar hur avancerad molekylärdiagnostik – såsom metyleringsprofilering och kromosomanalys – skapar precisa "fingeravtryck" för hjärntumördiagnostik. Detta möjliggör skräddarsydda behandlingsbeslut för gliom, oligodendrogliom och andra komplexa CNS-tumörer.
More from Diagnostic Detectives Network
Molekylärt fingeravtryck revolutionerar diagnostik och behandling av hjärntumörer
Hoppa till avsnitt
- Kromosomanalys vid gliomdiagnostik
- Metyleringsprofilering: Tumörernas näthinnescanning
- Databasmatchning för klassificering av sällsynta tumörer
- Kliniska tillämpningar för behandlingsbeslut
- Framtiden för hjärntumördiagnostik
- Fullständig transkription
Kromosomanalys vid gliomdiagnostik
Dr. Sebastian Brandner, MD, belyser hur molekylära tekniker avslöjar kritiska kromosomförändringar i hjärntumörer. 1p/19q-kodeletionen i oligodendrogliomer fungerar som en nyckelmarkör för diagnostik, som kan identifieras med kvantitativa PCR-metoder som räknar kromosomkopior. ”Om man har 100 celler och bara 50 taggar, betyder det att de andra 50 kromosomdelarna saknas,” förklarar Dr. Brandner om denna precisa detekteringsmetod.
Dessa kromosomförändringar ger mer än bara diagnostisk information – de erbjuder prognostiskt värde och vägleder behandlingsval. Närvaron av 1p/19q-kodeletion indikerar vanligtvis bättre svar på kemoterapi vid oligodendrogliomer jämfört med tumörer utan denna genetiska signatur.
Metyleringsprofilering: Tumörernas näthinnescanning
Dr. Brandner beskriver metyleringsprofilering som ett revolutionerande fjärde generations diagnostiskt verktyg som undersöker nästan en miljon DNA-metyleringspunkter i tumörgenomet. ”Det är inte bara ett fingeravtryck – det är en näthinnescanning av hjärntumören,” betonar han och noterar hur denna teknik överträffar traditionell histopatologi i svårbedömda fall.
Metyleringsmönstren fungerar som biologiska brytare som kan slå på eller av gener, vilket påverkar tumörbeteendet. MGMT-promotormetylering, till exempel, förutsäger bättre svar på temozolomidkemoterapi vid glioblastom. Heidelbergs universitets algoritm analyserar dessa komplexa mönster för att klassificera tumörer med oöverträffad noggrannhet.
Databasmatchning för klassificering av sällsynta tumörer
När man stöter på diagnostiskt svåra tumörer som anaplastiska oligoastrocytom jämför Dr. Brandners team molekylärprofilen mot en referensdatabas med 10 000 karakteriserade hjärntumörer. ”Varje grupp består av ungefär 20–40 tumörer,” noterar han och förklarar hur matematiska algoritmer matchar den okända tumören med dess mest sannolika klassificering.
Detta tillvägagångssätt visar sig särskilt värdefullt för sällsynta eller gränsfall där traditionell mikroskopi ger tvetydiga resultat. Systemet kan identifiera karakteristiska genomiska mönster – som kromosom 1- och 22-amplifieringar typiska för glioblastom – även i tumörer med ovanliga histologiska drag.
Kliniska tillämpningar för behandlingsbeslut
Den molekylära fingeravtrycksmetoden påverkar patientvården direkt genom att möjliggöra mer exakt prognos och behandlingsval. Dr. Sebastian Brandner, MD, betonar hur dessa tekniker hjälper till att skilja mellan tumörer som kan se likadana ut under mikroskopet men har helt olika kliniska beteenden.
Till exempel har IDH-muterade gliomer generellt bättre utfall än IDH-vildtyptumörer, medan 1p/19q-kodeletterade oligodendrogliomer svarar annorlunda på terapi jämfört med astrocytom. Dessa skillnader vägleder beslut om kemoterapiregimer, strålbehandlingsprotokoll och kvalificering för kliniska prövningar.
Framtiden för hjärntumördiagnostik
Dr. Sebastian Brandner, MD, ser en fortsatt expansion av molekylär diagnostik inom neuroonkologi. När databaser växer och algoritmer förbättras kommer noggrannheten i tumörklassificering att öka, vilket potentiellt kan identifiera nya subtyper med distinkta behandlingssvar.
Integrationen av helgenomsekvensering med metyleringsprofilering kan avslöja ytterligare terapeutiska mål. Dr. Sebastian Brandner, MD, noterar att nuvarande tekniker, som analyserar nästan en miljon datapunkter, bara är början på denna diagnostiska revolution inom hjärntumörvården.
Fullständig transkription
Dr. Sebastian Brandner, MD: En annan typ av hjärntumör är IDH-muterad tumör. Anaplastisk oligoastrocytom har inte den nukleära proteinförlusten. Anaplastisk oligodendrogliomhjärntumör har normalt 1p/19q-kromosomkodeletion.
Dr. Anton Titov, MD: Så det är en kodeletion som leder till en mycket specifik förlust av en kromosomarm vid 1p och vid 19q. Detta kan bara detekteras med verkliga molekylära tekniker.
Dr. Sebastian Brandner, MD: En liten tagg sätts på dessa kromosomer. Antalet taggar räknas i hjärntumörvävnaden. Om man har 100 celler, och om det bara finns 50 taggar, betyder det att de andra 50 kromosomdelarna saknas. Det är en ”1p-förlust”, till exempel.
Dr. Sebastian Brandner, MD: Vi använder en något annorlunda testmetod. Vi skrapar bort hela hjärntumörvävnaden. Vi gör en ”kvantitativ PCR”.
Dr. Anton Titov, MD: Det innebär att vi kan upptäcka om det finns en eller två kopior av kromosomer. Det räcker i de flesta fall av dessa typer av hjärntumörer.
Dr. Sebastian Brandner, MD: Sedan finns det ett stort antal mer sällsynta hjärntumörer. Dessa tumörer är anaplastiska oligodendrogliomer och anaplastiska oligoastrocytom. De kan vara godartade eller elakartade. De är verkligen svåra att diagnostisera. Ibland är vi osäkra på vad dessa hjärntumörer är.
Det finns en 4:e generation av molekylär diagnostik. Den baseras på en förändring som sker i tumörcellernas DNA. Ibland blir celler maligna. Jag nämnde tidigare att MGMT-promotorn blir metylerad. Det händer inte bara med MGMT-promotorn. Anaplastiska oligoastrocytom är faktiskt sällsynta. Det händer i hela genomet.
Denna metylering är en biologisk mekanism genom vilken celler kan aktiveras. Eller anaplastisk oligodendrogliomcelltillväxt kan aktiveras. Eller så kan den avaktiveras. Vissa cellegenskaper kan främjas eller tystas. Ibland blir cellen eller vävnaden malign.
Dr. Sebastian Brandner, MD: Mönstret där dessa metylerings-taggar finns förändras i hjärntumörgenomet. Dessa förändringar kan fångas upp av en mikroarray. Det är en genarray som tittar på nästan 1 miljon olika punkter över hela genomet.
Teamet vid Heidelbergs universitet har utvecklat en algoritm. Vi får använda den. Vi kan nu extrahera hjärntumör-DNA. Vi kan lägga anaplastisk oligodendrogliom på ett chip. Det görs på vår lokala genomikanläggning. Sedan laddar vi upp hela datainformationen. Det är bara några megabyte information som representerar strax under en miljon olika datapunkter över hela hjärntumörgenomet.
Det är inte bara ett ”fingeravtryck”. Det är en ”näthinnescanning” av den anaplastiska oligoastrocytomhjärntumören.
Dr. Anton Titov, MD: Man kan faktiskt kalla det ett fingeravtryck. Jag tycker fingeravtryck är en mycket bra jämförelse för molekylär hjärntumördiagnostik. Varje hjärntumör har sitt eget fingeravtryck. Bara vissa typer av tumörer har fingeravtrycksdrag som är gemensamma för alla liknande typer av hjärntumörer.
Dr. Sebastian Brandner, MD: Men det finns ett arkiv med 10 000 av dessa hjärntumörer. Varje grupp har ungefär 20–30–40 tumörer. Sedan den nya hjärntumören som vi har här. Vi har problem med att diagnostisera anaplastiska oligoastrocytom. Den jämförs mot databasen. Sedan finns det en matematisk algoritm som talar om exakt vilken klass av tumörer denna nya hjärntumör troligen tillhör.
Dr. Anton Titov, MD: Rapporten ser ut så här. Vad du ser här är faktiskt inte klassificeringen. Men detta visar dig hur tumörgenomet ser ut.
Dr. Sebastian Brandner, MD: Detta är genomet. Detta är kromosom 1. Detta är kromosom 22. Du kan se att denna genprofil är förstärkt. Den är amplifierad. Fler kromosomkopior finns. Detta mönster är ett karakteristiskt mönster för glioblastom.
Ledande expert på hjärntumördiagnostik diskuterar exakt diagnostik av gliom. Oligodendrogliom och glioblastom multiforme. Hur muteringsanalys hjälper till att förutsäga prognos och behandlingsresultat vid gliom?