Mikromacierze DNA o dużej gęstości jako nowe narzędzie

Mikromacierze DNA o dużej gęstości jako nowe narzędzie
genetyczne w zespołach mielodysplastycznych
Łukasz Gondek
Katedra i Klinika Hematologii, Onkologii i Chorób Wewnętrznych
Warszawski Uniwersytet Medyczny
Warszawa
Translational Hematology and Oncology Research
Taussig Cancer Institute, Cleveland Clinic,
Cleveland, USA
Promotor: Prof. dr hab. Wiesław Wiktor Jędrzejczak
Warszawa 2012
1
Streszczenie:
Zespoły mielodysplastyczne (MDS ang. myelodysplatic syndromes) są heterogenną grupą
nowotworowych chorób szpiku kostnego. Zmiany chromosomowe są często spotykane w tej
grupie chorób, jednakże klasyczne badanie cytogenetyczne (MC ang. metaphase
cytogenetics) pozwala na wykrycie zmian chromosomowych tylko u około 50% chorych z
MDS. W związku ze stosunkowo niedawnym wprowadzeniem mikromacierzy DNA o dużej
gęstości do diagnostyki genetycznej, możliwe jest wykrycie tą metodą nowych zmian
chromosomowych odpowiedzialnych za patogenezę i rozwój choroby, jak również mających
znaczenie prognostyczne w MDS. Do sprawdzenia powyższej hipotezy użyto techniki
mikromacierzy DNA o dużej gęstości z wykorzystaniem polimorfizmów pojedynczych
nukleotydów (SNP-A ang. single nucleotide polymorphism array). Badaną grupę stanowiło
174 chorych (94 z MDS, 33 z ostrą białaczką szpikową (AML ang. acute myeloid leukemia) i
47
z
nowotworami
mielodysplastyczno/mieloproliferacyjnymi
(MDS/MPN
ang.
myelodysplatic syndrome/myeloproliferative neoplasms)) i 76 osób zdrowych stanowiących
kontrolę. Przy użyciu SNP-A, zmiany chromosomowe zostały wykryte u około 75% chorych
z MDS, MDS/MPN i AML, w porównaniu z 59%, 37% i 53% w badaniu MC. U 8%
pacjentów klasyczne badanie cytogenetyczne było nieinformatywne. Wcześniej nieopisane
zmiany zostały wykryte u pacjentów z normalnym badaniem MC. Dodatkowo izodisomia
jednorodzicielska (UPD ang. uniparental disomy) została wykryta u 20% pacjentów z MDS,
23% z AML i 35% z MDS/MPN. Ten typ zmiany chromosomowej jest niewykrywalny przy
zastosowaniu badania MC. Okazało się również, że nowe zmiany wykryte w badaniu SNP-A,
a nieobserwowane w MC, mają istotne znaczenie prognostyczne. Niewątpliwą zaletą SNP-A
w porównaniu z MC jest znacznie większa rozdzielczość i możliwość wykrycia UPD. Ta
nowa metoda cytogenetyczna stanowi doskonałe uzupełnienie tradycyjnego badania
cytogenetycznego, co pozwolić może na bardziej precyzyjną stratyfikację pacjentów pod
względem ryzyka, jak również wybór odpowiedniej terapii celowanej.
2
Abstract:
Using metaphase cytogenetics (MC), chromosomal abnormalities are found in only a
proportion of patients with myelodysplastic syndromes (MDS). We hypothesized that with
new precise methods more cryptic karyotypic lesions can be uncovered that may show
important clinical implications. We have applied 250K single nucleotide polymorphisms
(SNP) arrays (SNP-A) to study chromosomal lesions in samples from 174 patients (94 MDS,
33 secondary acute myeloid leukemia [sAML], and 47 myelodysplastic/myeloproliferative
neoplasm [MDS/MPN]) and 76 controls. Using SNP-A, aberrations were found in around
three-fourths of MDS, MDS/MPN, and sAML (vs 59%, 37%, 53% by MC; in 8% of patients
MC was unsuccessful). Previously unrecognized lesions were detected in patients with
normal MC and in those with known lesions. Moreover, segmental uniparental disomy (UPD)
was found in 20% of MDS, 23% of sAML, and 35% of MDS/MPN patients, a lesion resulting
in copy-neutral loss of heterozygosity undetectable by MC. The potential clinical significance
of abnormalities detected by SNP-A, but not seen on MC, was demonstrated by their impact
on overall survival. UPD involving chromosomes frequently affected by deletions may have
prognostic implications similar to the deletions visible by MC. SNP-A-based karyotyping
shows superior resolution for chromosomal defects, including UPD. This technique further
complements MC to improve clinical prognosis and targeted therapies.
3