Gli esperti medici parlano di scienza popolare | Una breve discussione su "Patologia molecolare e diagnosi di precisione"

"La patologia è il fondamento della medicina", "I patologi sono i medici dei dottori" e la diagnosi patologica è il "gold standard" per la diagnosi delle malattie, in particolare delle malattie tumorali. Si tratta della valutazione della patologia effettuata da lunga data dalla comunità medica. È con questo "alone" che ogni patologo cammina ogni giorno sul ghiaccio sottile. L'unico modo è continuare ad imparare, superare le difficoltà, affrontare le sfide e fare del proprio meglio per raggiungere le aspettative cliniche e i requisiti della patologia. Nuova era, nuove sfide. Con il rapido sviluppo dei tempi e gli enormi progressi della scienza e della tecnologia, la patologia tradizionale è entrata nell'era della patologia molecolare. Poiché la diagnosi di patologia molecolare è ampiamente utilizzata nella pratica clinica, la medicina clinica è entrata nell'era della medicina di precisione.

La patologia molecolare si fonda sulla morfologia patologica tradizionale, attraverso l'integrazione e la compenetrazione della biologia molecolare, della genetica, dell'immunologia e di altre discipline. Esplora i cambiamenti genetici molecolari delle cellule e dei tessuti a livello genetico, svela le leggi che regolano l'insorgenza e lo sviluppo delle malattie e chiarisce la natura della malattia. La diagnosi di patologia molecolare si basa sulla morfologia e utilizza moderne tecniche di biologia molecolare per rilevare macromolecole biologiche come DNA, RNA e proteine ​​in campioni patologici come tessuti o cellule, per ottenere una diagnosi accurata della malattia. La diagnosi di patologia molecolare è presupposto e garanzia della medicina di precisione.

La diagnosi di patologia molecolare è anche chiamata esame di patologia molecolare o test di patologia molecolare. I test di patologia molecolare si concentrano sulla "radice interna" della malattia e svolgono un ruolo importante nel chiarire la diagnosi, orientare il trattamento personalizzato, prevedere la risposta al trattamento e determinare la prognosi. Le tecniche più comuni di rilevamento delle patologie molecolari includono l'ibridazione cromogenica in situ, l'ibridazione fluorescente in situ (FISH), la reazione a catena della polimerasi (PCR) e il sequenziamento di nuova generazione (NGS). Di seguito è riportata una breve introduzione all'applicazione dei test di patologia molecolare in tre aree: (1) determinazione della diagnosi patologica e classificazione dei tumori; (2) rilevamento del bersaglio molecolare e diagnosi complementare; e (3) valutazione del rischio genetico.

| Determinare la diagnosi patologica e la classificazione del tumore

I tumori con diverse caratteristiche genetiche molecolari hanno comportamenti biologici, trattamenti e prognosi diversi. Attualmente, la diagnosi patologica dei tumori sta passando dalla classificazione basata sulla morfologia alla classificazione molecolare, e i test genetici aiutano a diagnosticare con precisione tumori difficili da diagnosticare in base alla morfologia. Ad esempio, il test di ibridazione in situ di EBV e HPV per il carcinoma squamocellulare metastatico dei linfonodi cervicali con lesioni primarie sconosciute può non solo determinare la classificazione del sottotipo eziologico del tumore, ma anche dedurre il sito primario del tumore e valutare la risposta al trattamento e la prognosi. Se l'EBV è positivo, potrebbe avere origine nel rinofaringe. Se l'HPV è positivo, significa che si è verificato un carcinoma squamocellulare correlato all'infezione da HPV, localizzato nell'orofaringe, nelle tonsille, ecc. e la prognosi di questo tumore è buona. Ad esempio, nella diagnosi di tumori che morfologicamente sembrano cellule fusiformi, se il test molecolare mostra una mutazione del gene C-KIT, è molto probabile che si tratti di un tumore stromale gastrointestinale. La presenza della fusione genica JAZF1-SUZ12 può indicare un sarcoma stromale endometriale di basso grado. La scoperta della fusione genica SS18-SSX1/2/4 può confermare che si tratti di un sarcoma sinoviale. Se i risultati del test molecolare mostrano l'amplificazione del gene MDM2, molto probabilmente si tratta di un liposarcoma dedifferenziato. Negli ultimi anni hanno continuato a emergere nuove malattie dovute a mutazioni genetiche. Ad esempio, il cancro renale t(6;11), il cancro renale correlato alla traslocazione Xp11.2/fusione genica TFE3 e il cancro renale con deficit di succinato deidrogenasi (SDH) sono stati aggiunti di recente ai tumori renali. Vengono denominati in base ai corrispondenti cambiamenti genetici molecolari. I test di patologia molecolare sono di grande importanza nella diagnosi di tali tumori. Esistono inoltre tumori in più organi, come i tessuti molli, il sistema nervoso centrale, il sistema linfoematopoietico, quello respiratorio, ecc., che prendono il nome da alterazioni genetiche molecolari. Senza test molecolari non è possibile formulare una diagnosi certa e un successivo trattamento clinico è fuori questione.

| Rilevamento del bersaglio molecolare e diagnostica complementare

L'individuazione del bersaglio molecolare è il prerequisito per orientare il trattamento personalizzato, noto anche come diagnosi di accompagnamento per il trattamento del tumore. La terapia mirata è la progettazione di farmaci terapeutici a livello molecolare per le cause identificate del cancro. Una volta entrati nell'organismo, i farmaci agiscono specificamente sui siti cancerogeni, causando la morte specifica delle cellule tumorali senza colpire le cellule normali. Per questo motivo, la terapia molecolare mirata è anche chiamata "missile biologico". Se il paziente presenta una corrispondente mutazione del gene bersaglio terapeutico, il farmaco mirato avrà effetto rapidamente e sarà altamente efficace, potendo alleviare rapidamente i sintomi causati dal tumore, migliorare la qualità della vita del paziente e aumentare significativamente il tasso di sopravvivenza. Attualmente, molti tumori solidi presentano bersagli genetici anomali e farmaci mirati a livello molecolare. Il rilevamento del bersaglio molecolare deve essere eseguito prima della terapia mirata, come il rilevamento di EGFR, ALK, ROS1 e altre mutazioni genetiche nei pazienti con cancro al polmone; rilevamento dell'amplificazione del gene HER2 nel cancro al seno; rilevamento delle mutazioni del gene BRAC nel cancro ovarico; rilevamento dei geni KRAS, NRAS, BRAF e dei geni di riparazione degli appaiamenti errati nel cancro del colon-retto; rilevamento dei geni C-KIT e PFGFRA nei tumori stromali gastrointestinali, ecc. Le "Linee guida per l'applicazione clinica di nuovi farmaci antitumorali (edizione 2020)" pubblicate dalla Commissione sanitaria nazionale affermano chiaramente che l'applicazione clinica dei farmaci antitumorali deve essere confermata da istologia patologica o test genetici. I test di patologia molecolare comprendono diverse tecnologie di test. I patologi sceglieranno i metodi e gli strumenti di analisi più ragionevoli in base al tipo e alle condizioni della malattia del paziente, per garantire una diagnosi e un trattamento personalizzati.

| Valutazione del rischio genetico e di recidiva della malattia

I test molecolari possono essere utilizzati anche per valutare e prevedere il rischio di malattie. Nel 2013, la famosa star del cinema americano Angelina Jolie ha scoperto, attraverso il sequenziamento genetico, di essere portatrice della mutazione genetica BRCA1 (gene di suscettibilità al cancro al seno, BRCA). A causa della storia familiare di cancro, ha deciso di sottoporsi a una mastectomia preventiva. Due anni dopo, si è sottoposta a un altro intervento chirurgico per la rimozione delle ovaie e delle tube di Falloppio, che ha attirato l'attenzione mondiale sul test BRCA, un gene ereditario che predispone al cancro al seno e alle ovaie. BRCA è un gene di suscettibilità ai tumori. I test genetici di predisposizione ai tumori valutano principalmente il rischio genetico del soggetto di sviluppare il cancro in futuro, aiutandoci a individuare precocemente le "mine" della salute, ovvero i geni di predisposizione alle malattie, e ad adottare metodi positivi ed efficaci per intervenire in modo proattivo e mirato in anticipo, prevenendo così l'insorgenza di tumori. Una volta scoperta una mutazione dannosa in un gene ereditario che predispone al tumore, è possibile ricordare ai familiari più prossimi di sottoporsi a un test della linea germinale per valutare il rischio di sviluppare il tumore. Un altro esempio è la sindrome di Lynch, nota anche come cancro del colon ereditario non poliposico, una malattia genetica autosomica dominante caratterizzata da mutazioni patogene germinali nei geni ad alta instabilità dei microsatelliti (MSI-H) o correlati alla riparazione degli appaiamenti sbagliati (MMR) (tra cui MLH1, MSH2, MSH6, PMS2 ed EPCAM, ecc.). Può causare diverse sindromi tumorali; le manifestazioni più comuni sono il cancro del colon-retto e il cancro dell'endometrio, mentre la sindrome di Lynch rappresenta il 5-15% di tutti i tumori del colon-retto. Oltre al cancro del colon-retto e al cancro dell'endometrio, i tumori possono colpire anche le ovaie, lo stomaco, l'intestino tenue, il fegato e la cistifellea, i reni, gli ureteri, il cervello e la pelle. Le linee guida del NCCN stabiliscono chiaramente che tutti i pazienti affetti da tumore del colon-retto e tutti i pazienti affetti da tumore dell'endometrio dovrebbero sottoporsi al test MPR o MSI e alla valutazione del rischio genetico per individuare precocemente i pazienti affetti dalla sindrome di Lynch.

In sintesi, gli esami di patologia molecolare approfonditi per la diagnosi molecolare delle malattie rappresentano attualmente il compito principale del reparto di patologia, un requisito inevitabile per la medicina di precisione e un indicatore importante della qualità medica complessiva e del livello dell'ospedale.

Autore: Gao Hongwen

Dottore in medicina, professore, primario, supervisore di dottorato e direttore del dipartimento di patologia del secondo ospedale dell'università di Jilin.

Attualmente è membro permanente della Sezione di Patologia dell'Associazione Medica Cinese, leader del Gruppo per le Malattie della Testa e del Collo della Sezione di Patologia dell'Associazione Medica Cinese, presidente della Sezione di Patologia dell'Associazione Medica Provinciale di Jilin, presidente del Comitato Professionale di Patologia dell'Associazione Medica di Changchun, membro del Gruppo di Patologia della Sezione di Ostetricia e Ginecologia dell'Associazione Medica Cinese e membro del comitato editoriale del Chinese Journal of Pathology. Ha ricevuto titoli onorifici quali "Operatore avanzato nazionale nel sistema sanitario" e "Giovane e di mezza età, talentuoso professionista e tecnico con contributi eccezionali nel sistema sanitario della provincia di Jilin". Esperto nella diagnosi delle patologie tumorali.

| Introduzione alla disciplina

Il Dipartimento di Patologia del Secondo Ospedale dell'Università di Jilin è stato fondato nel 1961. È una delle prime unità di costruzione di specialità cliniche chiave a livello nazionale, un'unità di laboratorio chiave per la diagnosi di patologia molecolare dei tumori nella provincia di Jilin, una specialità medica chiave nella città di Changchun e una disciplina vantaggiosa del Secondo Ospedale dell'Università di Jilin. Il personale è composto da 42 membri, tra cui 7 medici senior e 2 supervisori di dottorato. Inizialmente sono state istituite sottospecialità della patologia quali l'apparato riproduttivo femminile, la testa e il collo, il torace, la mammella, l'apparato riproduttivo e urinario maschile, la patologia molecolare e la ricerca scientifica. Il numero annuale di biopsie tissutali patologiche eseguite è di oltre 60.000, mentre il numero annuale di consulenze esterne per patologie complesse è di oltre 3.000. Abbiamo instaurato buoni rapporti di collaborazione con i reparti di patologia degli ospedali affiliati all'Università di Tohoku in Giappone, all'Università di Okayama in Giappone e all'Università nazionale di Seoul in Corea del Sud.