Nové vyšetřovací
metody v onkologii
Podle dostupných údajů WHO bude v následujících letech
v hospodářsky vyspělých zemích každý třetí občan postižen onkologickým
problémem. Vyléčit se v současnosti daří asi 45 % z diagnostikovaných
případů. A to 22 % pomocí metod chirurgických, 12 % radioterapií a 6 % jejich
kombinacemi. Zbylých 5 % pomocí chemoterapie, případně kombinací uvedených
metod. K selhání lokální terapie dochází asi v 18 % případů. U 37 %
onkologických nemocných je už možná pouze paliativní terapie. Navíc je
v České republice incidence i mortalita na onkologická onemocnění
v celoevropském kontextu nadprůměrná. Proto se i náš národní onkologický
program zaměřuje zejména na několik oblastí. Jsou to: primární prevence
(redukce kuřáctví, změny ve výživě), screeningové programy ( pro vyhledávání
karcinomu prsu, čípku děložního, karcinomu kolorektálního, případně i karcinomu
prostaty, plic a kůže), dále zlepšení časné diagnostiky nádorů (preventivní
prohlídky ve spolupráci s onkology), vytvoření sítě specializovaných
pracovišť apod. Sem patří prosazování ekvity (rovný přístup ke zdravotním
službám), zřizování zařízení pro paliativní a terminální péči, práce
s reálnými soubory, podpora onkologickému výzkumu, inovacím a vzdělání.
(J. Žaloudík, 2004).
Technologická revoluce počítačového
hardwaru i softwaru se odráží i v medicínském diagnostickém zobrazování.
Kromě zdokonalených metod RTG vyšetření
a potenciálně rizikové angiografie
se v onkologické diagnostice stále častěji využívá ultrasonografie (UZ) s různými typy sond (
lineární, konvexní, endoluminální) s možností volby frekvence
ultrazvukového vlnění. Počítačová tomografie (CT) využívá ionizující záření a jodové kontrastní látky. Její
varianta SPECT je jednofotonová
emisní computerová tomografie, která umožňuje rekonstrukci do třech řezů a
případně. i 3D zobrazení . Nejnověji
metoda - magnetická resonance (MR) je
časově i finančně náročnější a má přísná vstupní kriteria (nemocní bez
implantátů, kardiostimulátoru, paramagnetických cizích těles, bez
klaustrofobie). Má však v některých tkáních nejvyšší diagnostickou
výtěžnost (infiltrace meningů, parametrií).
Princip magnetické resonance je založen na chování atomů vodíku jako malých
přenašečů účinků elektromagnetického záření. V magnetickém poli se pak molekuly
vody stočí stejným směrem a po zániku tohoto pole vyzáří měřitelnou energii
každá molekula vody. Nemocné tkáně obvykle obsahují více vody a vysílají
silnější signál. MR rozliší rozdíl menší než 1 % obsahu vody, což stačí k rozlišení
mezi nádorem a zdravou tkání.V roce 2003 Nobelovu cenu za tento objev získali: Paul Lauterburg a Peter Mansfield .
V medicíně používaná Magnetic Resonance Imaging, (MRI) je
zobrazovací metoda využívající magnetické vlastnosti jader některých prvků s lichým
atomovým číslem. Počítačem zpracované výsledné obrazy dávají informace o
kterékoli vyšetřované části těla (Jurga L.,2000). Lze zobrazit i některé větší
cévy bez podání kontrastní látky. Senzitivita jednotlivých typů vyšetření
zobrazovacích metod pro diagnostiku maligních chorob je různá v různých
tkáních těla, ne vždy je například MR vyšetření modalitou s nejvyšší
rozlišovací schopností. Pro zobrazení plic je vhodnější a přesnější CT než MR,
transrektální sonografie prostaty je přesnější než CT, apod. ( Adam Z., 2003).
Další novou metodou používanou
v onkologii je pozitronová emisní tomografie (PET). Jejím principem je detekce ,
lokalizace a kvantifikace radionuklidů v organismu.Využívá radionuklidů
s krátkým poločasem, jejichž rozpadem se uvolňuje kladně nabitá částice –
pozitron. Reakcí pozitronu s elektronem okolní hmoty vznikají 2 fotony,
pohybující se po tzv. koincidenční přímce opačným směrem. Výpočetní technika
z množství těchto přímek rekonstruuje příslušné transaxiální řezy (http://www.2zskolin.cz/jadfyz/rad/radionuklidy
).
V praxi se jako zdroj pozitronů
nejčastěji využívá fluor F18 -fluoro-deoxy-glukóza (FDG). Pak se sleduje
biodistribuce intravenozně podané glukózy značené záměnou hydroxylové skupiny
pozitronovým zářičem F18. Nádorové buňky v důsledku zvýšené exprese
membránových transportních proteinů a zvýšené koncentrace intracelulárních
glykolytických enzymů i v důsledku zvýšené proliferace zvýšeně konzumují
glukózu. K odlišení falešné
pozitivity zánětu slouží kvantitativní analýzy - „ horká“ = maligní versus
„studená“ PET leze. Hlavní indikační oblastí v současnosti je onkologie,
kardiologie (rozpoznání viabilního myokardu) a neurologie třeba k odlišení
vaskulární a degenerativní (Alzheimerovy choroby) změny.
(http://www.linkos.cz/odborne/casopis/6_00/02.pdf).
Lékařská onkologie se stala specialitou v rámci
interní medicíny v USA až v roce
Diagnostických cytogenetických a molekulárně biologických metod
v onkologické diagnostice je celá řada (FISH, PCR, DNA čipy = DNA
microarrays). Další velmi perspektivní oblastí pro laboratorní vyšetření je predikce efektu terapie. Na
základě testů chemorezistence by teoreticky bylo možné vybrat optimální složení
chemoterapie z více možností standardních schémat, zvažovat zda vůbec
chemoterapii zahájit, eventuálně zařadit do léčebného schématu nestandardně
používaná cytostatika. Nepřímé testy chemorezistence mohou být založeny na a) parametrech
obecné biologické aktivity nádorů jako je proliferace, apoptóza, exprese
některých regulačních proteinů, b) na specifických mechanismech detoxikace nebo
metabolismu cytostatik, například aktivitě P-glykoproteinové pumpy, enzymů jako
tymidylát syntáza nebo glutathion-S-transferáza, c) stanovení receptorů pro
vazbu specifických inhibitorů jako jsou receptory steroidních hormonů nebo
HER2-receptor. Přímé testy hodnotí přímý efekt kontaktu nádorových buněk v
kultuře s cytostatikem. Jednoznačnou indikací k testování chemorezistence jsou
nádory, u nichž dosud neexistuje statisticky dostatečně účinná chemoterapie
jako jsou maligní melanom, adenokarcinom ledvin, nádory centrální nervové
soustavy, nemalobuněčný karcinom plic, sarkomy měkkých tkání, hormonálně
rezistentní karcinom prostaty, nádory dělohy a čípku, stejně jako nádory horní
části zažívacího traktu, tedy jícnu, žaludku, pankreatu, jater a žlučových
cest. Léčebné odpovědi na různé režimy chemoterapie v těchto indikacích zřídka
přesahují 15-30 %. U ostatních nádorů, kde jsou standardizovány relativně
účinné režimy mohou testy chemorezistence přispět k rozhodování při progresi v
průběhu primární léčby u recidiv k primární terapii již necitlivých nádorů (
Kiss I.,2002).Také se objevuje snaha identifikovat
geny, jejichž exprese by predikovala odpověď na terapii cytostatikem. To
povede v blízké budoucnosti k vývoji molekulárních testů senzitivity. Tak například již dnes jsou
publikované práce (Chang JC, 2003) vyšetření profilu exprese RNA pomocí mikročipů
k predikci odpovědi na terapii docetaxolem u karcinomu prsu na základě průkazu
91 genů s pozitivní prediktivní hodnotou (PPV) 93 % a negativní
prediktivní hodnotou ( NPV) 83 %. Prediktorem
léčebné odpovědi terapie 5-FU u kolorektálního karcinomu je enzym dihydropyrimidin dehydrogenáza (DPD).
Je prvním metabolickým krokem 5-FU a degraduje ho z 80 %. Její vysoká aktivita
v buňce působí předčasnou degradaci cytostatika a naopak její deficience
může přivodit toxicitu. Spolu s tymidin fosforylázou a tymidylát syntázou
(také enzymy metabolismu 5-FU) umožňují optimalizaci terapie (Chamness
GC,2003).
Jelikož současná onkologická terapie zahrnuje nejen metody standardní
genotoxické chemoterapie cytostatiky a metody radioterapie,ale také metody bioterapie z oblasti
neoangiogeneze (combrestiny, bevacizumab = Avastin), imunologie, inhibice
kináz a telomerázy, genové terapie a zatím nejúspěšnější terapii pomocí protilátek se vztahem
k signální transdukci (trastuzumab) nebo vážících cílový antigen, je
také laboratorní vyšetřování v onkologii zaměřeno zejména na tyto oblasti.
Mezi inhibitory tyrosinkináz patří
imatinib (Glivec), genetinib (proti HER1= IRESSA), jindy jde o inhibici
receptoru tyrosinkinázy (STI 571) nebo o farnesyltransferázové inhibitory proti
Ras).
Genová terapie zhoubných nádorů
používá přenos genetického materiálu do buněk pacienta s cílem dodat geny
s léčebnými účinky. Vnesené geny poskytují buď novou funkci
v protinádorové obraně nebo napravují její nedostatečnost. Pomocí vakcín
z geneticky pozměněných nádorových a dendritických buněk bylo ve světě
v rámci klinických studií již léčeno kolem 2000 lidí. Existují 4 přístupy
genové terapie nádorů:
1/ vakcínace geneticky upravenými a ozářenými buňkami k posílení
imunitní odpovědi nebo vnesení nových genů do imunitních buněk – dendritické
buňky se tak stanou vakcínou ( geny pro interleukiny).
2/ vnesení sebevražedných genů ( enzym tvořící z léku toxin)
3/ vnesení nukleotidů komplementátních ke genu, který má být inaktivován
( vnesení antionkogenu)
4/ vnesení genu řídících odolnost k cytostatikům do kmenových
krvetvorných buněk a pak lze použít vysokodávkovanou (HD) terapii (Bubeník J,
2004).
Jiná laboratorní vyšetření v onkologii slouží jako uznávané prognostické parametry
stanovované ve tkáni nebo v krvi. Jedná se o heterologní kategorii enzymů
a proteinů, z nichž mnohé jsou spojeny s onkogeny a antionkogeny.
Náleží sem solubilní markery krevní a humorální, s tkání spojené markery
(HLA antigeny, hormonální receptory a další parametry), cytoskeletální proteiny,
faktory angiogeneze, parametry adhesivity, růstové faktory, onkogeny a
antionkogeny, geny apoptózy, cykliny, součásti telomerového systému a další
parametry, které mají schopnost předvídat vznik návratu choroby dříve než
klinická vyšetření. Mezi ně patří: HER2/neu ( c-erbB-2) onkogen kóduje
stejnojmenný protein transmembránový, který je z části homologní s receptorem
růstového epidermálního faktoru, jehož intracelulární doména vykazuje
tyrozinkinázovou aktivitu, přechází do séra a může být stanovena také
imunochemicky. Gen je amplifikován u 20-40 % ca prsu a ovaria i dalších
malignit a exprese onkoproteinu je výrazně zvýšena. Tyto nádory zvýšeně
proliferují a jsou agresivnější. U karcinomu prsu se zkouší specifická terapie
antiHER2/neu herceptinem. Může být stanovován ve tkáni a nově i v krvi. Telomeráza, další prognostický marker
vývoje nádoru, je ribonukleoproteinový enzym zaručující immortalitu buňky tím,
že udržuje telomery v dostatečné délce. Přidává sekvenci několika nukleotidů u
nádorových, kmenových a zárodečných buněk. Ostatní buňky ji nemají, stárnou
zkracováním specifických zakončení eukaryotických chromozomů – telomer
(Depinho,RA, 2003). Lze stanovovat pouze ve tkáni. Neurotrofiny (NTs) jsou růstové faktory neuronů a
buněk odvozených z neurální lišty. Jejich funkce je regulace růstu a apoptózy
nádorů neuronálního původu zprostředkovaná přes p75 NT receptor a
tyrosinkinázové receptory (Trks). Tyto patří mezi genetické faktory nádoru
neuroblastomu. Nově byla imunoexprese NT3 prokázána též u melanomů. Trk-C může
hrát roli v progresi melanomu (Xu X, 2003) . Exprese Trk-A a Trk-B byla prokázána též u adultních
astrocytomů a glioblastů.
Pokroky genomové a
proteomové analýzy poskytují nové možnosti diagnostiky i terapie nejrůznějších
chorob. DNA i proteinová mikročipová technologie spolu s vysokorozlišovací
dvojrozměrnou elektroforézou v kombinaci s hmotnostní spektroskopií podávají
přehled o genových i proteinových expresních profilech. Ty slouží k poznání
dynamiky i funkčních aspektů chorob.Nové molekulárně-biologické parametry
slouží k diagnostice i terapii nádorů.
Literatura:
·
J. Žaloudík: Národní onkologický program – anachronismus nebo
perspektiva? Zdravotnické noviny, 8.3.2004
·
Jurga L. a kol.: Klinická onkológia a rádioterapia, SAP, Bratislava
2000, 113
·
Adam Z., Vorlíček J., Koptíková J. a kol: Obecná onkologie a podpůrná
léčba, Praha, Grada 2003, s.787
·
http://www.2zskolin.cz/jadfyz/rad/radionuklidy.html
a http://www.linkos.cz/odborne/casopis/6_00/02.pdf
·
V. Schreiber: Onkologie
v Historie, současný stav a perspektivy jednotlivých lékařských
·
oborů, 5.díl ), Tempus
medicorum, časopis ČLK,září 2000, webTempus)
·
Kiss I., Žaloudík J., Vyzula R., Tomášek J., Coufal O., Kocáková I :
Principal clinical indications for in vitro chemoresistance testing of
malignant tumors. Klinická onkologie14/4,2002
·
Chang JC, Wooten EC, Tsimelzon A, Hilsenbeck SG, Gutierrez MC, Elledge
R, Mohsin S, Osborne CK, Chamness GC, Allred DC, O'Connell P. . Gene expression
profiling for the prediction of therapeutic response to docetaxel in patients
with breast cancer. Lancet. 2003 Aug 2;362(9381):362-9. Comment in: Lancet.
2003 Aug 2;362(9381):340-1
·
Kirihara Y, Yamoto W, Toge T, Nishiyama M,: Dihydropirimidine
dehydrogenase, multidrug resistance –associated protein, and thymidilate
synthase gene expression levels can predict 5-fluorouracil resistance in human
gastrointestinal cancer cells. Int J Oncol 1999 Mar; 14(3): 551-556.
·
Bubeník J.: Genová léčba zhoubných nádorů. Vesmír 2004, roč.83, č.2,
s.78-79
·
Depinho, R.A., Wong KK.: The age of cancer: telomeres, checkpoints, and
longevity. J Clin Invest. 2003 Apr;111(7):S9-14.
·
Xu X, Tahan SR, Pasha TL, Zhang PJ. Expression of neurotrophin receptor
Trk-C in nevi and melanomas.
·
J Cutan Pathol. 2003 May;30(5):318-22.
Další informace:
Miroslava Nekulová