Moleculaire diagnostiek
Centrum voor moleculaire diagnostiek van kenniscentrum pathologie
Inleiding
In het centrum voor moleculaire diagnostiek (pathologie DZ, Isala en LabPON) wordt moleculaire diagnostiek op tumorweefsel van kankerpatiënten verricht ten behoeve van de patiëntenzorg in Oost Nederland (totaal 7 ziekenhuisorganisaties met 10 locaties). De pathologen en de klinisch moleculair biologen in de pathologie werken in het centrum nauw met elkaar samen om een breed pakket aan (complexe) moleculaire onderzoeken met korte doorlooptijden te kunnen leveren. Al het moleculaire onderzoek begint met de selectie van het meest geschikte tumormateriaal door een patholoog. De tumorcellen worden in het laboratorium door een analist (evt. met behulp van microdissectie onder een stereomicroscoop) verzameld en deze cellen worden gebruikt voor de geautomatiseerde isolatie van het DNA en RNA. Daarna kan het DNA en RNA op de aanwezigheid van afwijkingen worden onderzocht, waarbij gebruik wordt gemaakt van de nieuwste moleculaire technieken en innovatieve state-of-the-art laboratoriumapparatuur. De klinisch moleculair bioloog (KMBP) beoordeelt de onderzoeksresultaten en rapporteert deze na goedkeuring aan de patholoog voor integratie in het pathologie verslag.
Pathologienetwerk
Het centrum voor moleculaire diagnostiek van het kenniscentrum pathologie werkt samen met de universitair medische centra van Utrecht (UMCU) en Groningen (UMCG). Zeldzame afwijkingen die in het DNA of RNA worden gevonden en resultaten van moleculaire onderzoeken die niet eenduidig zijn, worden met de KMBP van deze centra besproken. Varianten die mogelijk een aangeboren erfelijke oorsprong hebben, worden in samenspraak met de klinisch genetica beoordeeld. Voor adviezen met betrekking tot behandelopties naar aanleiding van gevonden moleculaire afwijkingen sluit het centrum aan bij de molecular tumorboard (MTB) van het UMCU of het UMCG.
Moleculaire pathologie
Kanker is een ziekte die zijn oorsprong vindt in fouten in het DNA, waarbij permanente afwijkingen in het DNA van een lichaamscel ertoe kunnen leiden dat deze cel verandert in een kankercel en verder ongeremd uitgroeit tot een tumor. Het moleculaire onderzoek dat in het centrum voor moleculaire diagnostiek van het kenniscentrum wordt uitgevoerd richt zich op het aantonen van deze afwijkingen in het tumorweefsel. De afwijkingen kunnen bestaan als kleine veranderingen in het DNA (mutaties), maar ook als grotere chromosomale abnormaliteiten (translocaties, amplificaties) of als veranderingen in de expressie van kankergenen op RNA-niveau.
Er kunnen verschillende redenen zijn waarom moleculair onderzoek wordt uitgevoerd. Op basis van het moleculaire onderzoek kan door de patholoog bijvoorbeeld met meer zekerheid een uitspraak worden gedaan over de diagnose en/of de prognose van de ziekte. Met meer zekerheid kan worden vastgesteld of de tumor goed- of kwaadaardig is en om welke vorm van kanker het gaat. Meestal kan daardoor beter worden voorspeld hoe agressief de tumor zich zal gedragen en hoe het ziektebeloop naar verwachting zal zijn. Dit geeft meer duidelijkheid voor de patiënt en voor de behandelend arts. Een ander doel van moleculaire onderzoek kan ook zijn om een goede inschatting te kunnen maken van de slagingskans van beschikbare gerichte kankerbehandelingen, de zogenaamde gepersonaliseerde of doelgerichte behandelingen. Met het moleculaire onderzoek kan dan worden vastgesteld of een kankerpatiënt een kans heeft op een goede respons bij behandeling met een (mutatie)specifiek medicijn, of kan juist worden voorkomen dat kankerpatiënten worden blootgesteld aan behandelingen die naar verwachting weinig effect zullen hebben. Tenslotte wordt moleculair onderzoek soms ook ingezet om te bepalen of er sprake is van een erfelijke vorm van kanker. Is op basis van het onderzoek deze kans aanwezig, dan zal geadviseerd worden de patiënt door te verwijzen naar de klinische genetica voor verder genetisch onderzoek, waarbij eventueel ook familieleden van de patiënt in het onderzoek zouden kunnen worden meegenomen. Op die manier kan het risico op kanker bij veel mensen vroegtijdig worden getraceerd met optimale kansen voor behandeling.
Moleculaire diagnostiek binnen het centrum
Binnen het centrum voor moleculaire diagnostiek wordt het moleculaire onderzoek op verschillende locaties uitgevoerd. Het centrum heeft daarbij de beschikking over meerdere next-generation sequencing (NGS) machines en moderne apparatuur voor fluorescentie in-situ hybridisatie (FISH), (q)PCR en fragmentanalyses. Hoog-volume testen worden op meerdere locaties uitgevoerd, terwijl laag-volume testen zoveel mogelijk worden gecentraliseerd. Hierdoor kunnen de moleculaire testen efficiënt en met snelle doorlooptijden worden ingezet en is back-up bij uitval van apparatuur goed geborgd.
Een overzicht van de aanwezige moleculaire bepalingen en technieken die binnen het centrum worden ingezet.
Moleculaire bepaling | Moleculaire techniek | Locatie | Moleculaire markers | Informatie |
---|---|---|---|---|
Mutatieanalyse DNA |
NGS |
LabPON |
AKT1, ALK, AMELY, AR, BRAF CTNNB1, CDK4, DDR2, EGFR, ERBB2, ERBB3, ERBB4, ESR1, FBXW7, FGFR1, FGFR2, FGFR3, GNA11, GNAQ, HRAS, IDH1, IDH2, JAK1, JAK2, JAK3, KIT, KRAS, MAP2K1, MAP2K2, MET, MYD88, MTOR, NOTCH1, NRAS, PDGFRA, PIK3CA, POLE, PTEN, RAF1, ROS1, SMO, SMAD4, STK11, TP53 |
AmpliSeq community & custom panels Oncomine Focus DNA panel |
Idylla |
Isala |
EGFR, KRAS, BRAF |
| |
HRM |
Isala |
EGFR, KRAS, BRAF |
| |
NGS |
LabPON |
BRCA1, BRCA2 |
Oncomine BRCA Research panel | |
NGS |
LabPON |
IDH1, IDH2, ATRX, TP53, PTEN, CIC, FUBP1, BRAF, H3F3A, TERT CNV van chr1p, chr19q, chr7, chr10q, EGFR en CDKN2A/B |
AmpliSeq custom glioom panel | |
CNV analyse |
NGS |
Isala |
ALK, AR, BRAF, CCND1, CDK4, CDK6, EGFR, ERBB2, FGFR1, FGFR2, FGFR3, FGFR4, KIT, KRAS, MET, MYC, MYCN, PDGFRA en PIK3CA |
Oncomine Focus DNA panel |
Genfusie analyse RNA |
NGS |
LabPON |
ALK, ROS1, RET, MET, NTRK1, NTRK2, NTRK3, NRG1, FGFR1, FGFR2, FGFR3, EGFR, BRAF, ERBB2, RAF1, PDGFRA, ABL, AKT3, AXL, ERG, ETV1, ETV4, ETV5 en P PARG |
Archer FusionFlex assay |
Liquid biopsy |
NGS |
LabPON |
ALK, BRAF, EGFR, ERBB2, KRAS, MAP2K1, MET, NRAS, PIK3CA, ROS1, TP53 |
Oncomine Lung cfDNA Assay |
Numerieke chromosomale afwijkingen |
FISH/CISH |
Isala |
HER2, MDM2, MYC, CDKN2A/B |
|
Chromosomale her-rangschikkingen |
FISH |
Isala |
MYC, BCL2, BCL6,
t(14;18), t(8;14),
t(11,14), NRG1, 1p19q
|
|
MSI |
Fragment Analyse |
Isala |
Microsatellieten NR21, BAT26, BAT25, NR24 en MONO27 |
Oncomate MSI Dx analysis |
MLH-1 promotor
methylering
|
MS-MLPA |
Isala |
MLH-1 promotor region
|
|
MGMT promotor methylering |
MS-PCR |
LabPON |
MGMT promotor region |
|
B-cel clonaliteit |
Fragment analyse |
LabPON |
IgH + IgK |
Invivoscribe Biomed-2 |
T-cel clonaliteit
|
Fragment analyse |
Isala
|
|
|
Weefselverwisseling
|
Fragment analyse |
LabPON
|
16 STR loci
|
Haplo-typering
|
EBV / EBER
|
CISH
|
Isala |
Epstein–Barr virus-
encoded small RNA
|
Ventana
|
HPV cervix |
qPCR |
Isala |
Hr-HPV typen 16, 18, 31, 45, 51, 52, 33, 58, 35, 39, 68, 56, 59, 66 |
BD Onclarity assay |
HPV FFPE |
qPCR |
Isala |
Hr-HPV typen 16, 18, 31, 45, 51, 52, 33, 58, 35, 39, 68, 56, 59, 66 (extra in multiplex: 53, 73, 82, LR-HPV 6, 11) |
BD Onclarity assay |
HPV genotypering
|
qPCR |
LabPON |
HR-HPV 16, 18, 31, 33,
35, 39, 45, 51, 52, 53,
56, 58, 59, 66, 68, 73, 82
LR-HPV 6 en 11
|
Multiplex qPCR HPV
test
|
NGS: next generation sequencing
FISH: fluorescentie in situ hybridisatie
PCR: polymerase chain reaction
qPCR: kwantitatieve PCR
MLPA: multiplex Ligation Probe Amplification
MS-PCR: methylatie-specifieke PCR
MS-MLPA: methylatie-specifieke MLPA
CNV: Copy Number Variation