Ermöglicht eine zielgerichtete Behandlung Ihrer Patientinnen und Patienten

Eine zunehmende Anzahl von Tumortherapien ist verfügbar oder wird derzeit in klinischen Studien getestet. Viele dieser Behandlungen zielen auf spezifische genetische Mutationen oder betroffene Signalwege der Tumorzellen ab. Daher ist die Identifizierung von genetischen Mutationen oder betroffenen Signalwegen ein wichtiger Faktor für die Personalisierung der Behandlung und die Suche nach neuen Behandlungsmöglichkeiten.

Das Ziel unseres medizinischen Berichts ist es, behandelnde Ärztinnen und Ärzte bei der Auswahl der besten Behandlung zu unterstützen. Daher schlagen wir Behandlungsstrategien vor, die auf den genetischen Varianten im Tumor der betroffenen Person basieren. Diese Informationen sind in einer umfassenden Tabelle aufgeführt. Für jede genetische Variante ist auch die Wirkung auf das jeweilige Protein aufgeführt. Der entsprechend betroffene Signalweg, in dem das mutierte Protein eine Rolle spielt, wird herausgestellt.

Die Grundlage für therapeutische Entscheidungen über Immuntherapien mit Checkpoint-Inhibitoren

Aktuelle klinische Studien haben die Tumormutationslast (tumor mutational burden, TMB) als zuverlässigen prädiktiven Biomarker für Reaktionen auf eine Behandlung mit Immunkontrollpunkt-Blockade identifiziert (Hellmann et al., 2018). TMB ist definiert als somatische Mutationen pro Megabase (mut/MB).

Je höher die Anzahl der genetischen Variationen innerhalb einer Tumorzelle ist, desto mehr mutierte Proteine werden exprimiert. Diese mutierten Proteine werden zu kurzen Fragmenten (Peptiden) verarbeitet, die auf der Zelloberfläche von Tumorzellen präsentiert werden. Solche mutierten Peptide werden als Neoantigene bezeichnet. Neoantigene sind hoch immunogen. Das bedeutet, dass sie von Immunzellen, insbesondere von T-Zellen, sehr effektiv erkannt werden. T-Zellen sind in der Lage, Tumorzellen nach der Antigenerkennung direkt zu eliminieren. Je höher die Zahl der Mutationen ist, desto größer ist daher die Chance, dass Neoantigene auf Tumorzellen präsentiert werden, und desto effizienter ist die Tumorbekämpfung durch T-Zellen.

Durch Sequenzierung der Gene unseres Panels mit hoher Sensitivität sind wir in der Lage, die TMB zu berechnen. Diese Metrik wird verwendet, um Tumore in Gruppen mit niedriger und hoher Mutationslast zu klassifizieren. Die Berechnung der TMB ist Teil unseres medizinischen Berichts. Wir führen die Klassifikation der TMB sowie die genaue Mutationsrate der Tumorprobe auf. Bei der Berechnung der TMB ist die Größe des Panels entscheidend für die Präzision der Ergebnisse. Mit einer Größe von 2,2 MB liegt das CeGaTs-Panel deutlich über der Mindestanforderung von 1,5 Mb und gewährleistet eine robuste Berechnung der TMB.

MSI (Mikrosatelliteninstabilität) ist ein weiterer wichtiger Parameter für die Reaktion auf die Blockade des Immunkontrollpunktes. Mikrosatelliten sind kleine repetitive DNA-Sequenzen, die sich im gesamten Genom befinden. Die Größe von Mikrosatelliten kann sich aufgrund von Ausfällen der DNA-Mismatch-Reparaturmechanismen verändern (Mikrosatelliteninstabilität, MSI).

Bestimmung von Deletionen/Amplifikationen für die höchste therapeutische Ausbeute

Zelluläre Prozesse sind streng reguliert. Diese Regulierung hängt von der korrekten Funktion der Gene ab. Bei Tumoren ist die Kopienzahl der Gene häufig verändert, wodurch die korrekte Funktion der betroffenen Gene beeinträchtigt wird. Eine Erhöhung der Kopienzahl eines Gens kann dessen Aktivität steigern, während eine (teilweise) Deletion zu einem Funktionsverlust führen kann. Daher können Chromosomenaberrationen, die zu Veränderungen der Kopienzahl führen, auch therapeutische Konsequenzen haben.

Bei Tumoren sind Kopienzahlvariationen (CNVs) aufgrund der allgemeinen genomischen Instabilität häufig. Hier sind oft große Chromosomenteile entweder deletiert oder verstärkt.

Es ist wichtig, diese Deletionen/Amplifikationen zu verstehen und die Gene in der betroffenen Region mit therapeutischer Relevanz zu kennen. Auf der Grundlage der gewonnenen NGS-Daten werden Deletionen und Amplifikationen nachgewiesen.

Zusammen mit den betroffenen Genen mit therapeutischer Relevanz werden die Deletionen und Amplifikationen zu Beginn des Berichts aufgelistet.

Das einzig valide Vorgehen zur korrekten Ermittlung somatischer Varianten

Für eine korrekte Interpretation sind genaue Informationen zur Genetik des Tumors erforderlich. In der Tumordiagnostik müssen Varianten unterschieden und verglichen werden, die auf den Tumor beschränkt sind (somatische Varianten) oder die auch im gesunden Gewebe vorhanden sind (Keimbahnvarianten). Die einzige genaue Möglichkeit, Varianten im gesunden Gewebe zu bestimmen, ist die Sequenzierung des passenden Normalgewebes zusammen mit dem Tumorgewebe. Methoden, die versuchen, die Normalgewebesequenzierung durch bioinformatische Ansätze zu ersetzen, können nicht klar zwischen Keimbahn- und somatischen Varianten unterscheiden, insbesondere wenn der Tumorgehalt der Probe hoch ist. Aus diesem Grund sequenzieren wir immer sowohl DNA aus dem Tumor als auch aus normalem Gewebe (meist Blut). Die Sequenzierungsdaten beider Gewebe werden verglichen, und dadurch werden die tatsächlich somatischen Varianten bestimmt.

Die getrennte Sequenzierung der Keimbahn ermöglicht es uns zudem, sowohl behandlungsrelevante Keimbahnvarianten, einschließlich pharmakogenetischer Varianten, als auch Keimbahnvarianten, die für den spezfischen Tumor ursächlich sind, zu bestimmen. Diese zusätzlichen Informationen können zur weiteren Planung der Gesundheitsversorgung genutzt werden und eröffnen diagnostische Möglichkeiten für Familienmitglieder.

Detaillierte Erläuterungen zum biologischen Hintergrund von Behandlungsoptionen

Neben dem regulären medizinischen Bericht bieten wir die Option auf eine erweiterte Version an. Hier geben wir Auskunft über die biologische Funktion und Prävalenz der entdeckten Varianten sowie eine detaillierte Beschreibung möglicher Behandlungsoptionen, Kombinationstherapien und möglicher Resistenzmechanismen. Der Bericht wird durch eine Liste der in Frage kommenden FDA- und EMA-zugelassenen Medikamente ergänzt.

Chromosomale Rearrangements treten häufig bei allen Krebsentitäten auf. Infolgedessen kann es zu Genfusionen im Krebsgenom kommen. Fusionen sind oftmals starke Treiber der Krebserkrankung und daher für Behandlungsentscheidungen von größter Bedeutung. Herkömmliche, auf PCR-Technik basierende Methoden, können eine Fusion nicht nachweisen, wenn der Fusionspartner nicht bekannt ist (bei NTRK-Fusionen häufig relevant). Selbst Analysen des gesamten Transkriptoms sind nicht sensitiv genug, insbesondere wenn der Tumorgehalt niedrig ist. Um alle bekannten und zuvor beschriebenen, sowie Genfusionen mit unbekanntem Partner, mit einer therapeutischen Konsequenz nachzuweisen, haben wir eine gezielte Anreicherung auf RNA-Basis entwickelt. Das Design umfasst 106 Gene für den Nachweis von Fusionen mit unbekanntem Partner, 85 zuvor beschriebene Fusionen und 5 spezifische Transkript-Varianten. Diese Methode ist den DNA-basierten Methoden und auch Ansätzen auf ganzer RNA-Basis überlegen. Wir empfehlen dringend, die genetische Tumordiagnostik durch RNA-Anreicherung für Fusionen zu ergänzen, um ein möglichst vollständiges Verständnis der Tumorbiologie zu erhalten.