Роль цитогенетических методов в диагностике и прогнозе лейкозов

Роль цитогенетических методов в современной гематологии трудно переоценить, особенно когда речь идет о диагностике и прогнозе лейкозов. Эти исследования позволяют заглянуть внутрь клетки и увидеть изменения на уровне хромосом — структур, в которых хранится наша генетическая информация. Лейкозы, или рак крови, возникают из-за поломок в генетическом аппарате кроветворных клеток, и именно цитогенетический анализ помогает обнаружить эти крупномасштабные поломки. Полученная информация становится фундаментом для постановки точного диагноза, определения подтипа заболевания, составления прогноза и, что самое важное, выбора наиболее эффективной тактики лечения.

Что такое цитогенетический анализ и почему он так важен при лейкозах

Цитогенетический анализ — это лабораторное исследование, направленное на изучение набора хромосом (кариотипа) в клетках человека. В норме у человека 46 хромосом: 22 пары аутосом и одна пара половых хромосом (XX у женщин и XY у мужчин). При лейкозах в опухолевых клетках крови или костного мозга часто возникают специфические хромосомные аномалии. Эти изменения не являются врожденными, они приобретаются в течение жизни в одной из клеток-предшественниц кроветворения и затем передаются всем ее потомкам, формируя опухолевый клон.

Важность цитогенетических исследований заключается в том, что они позволяют обнаружить два основных типа изменений:

• Числовые аномалии: изменение общего количества хромосом. Например, появление дополнительной хромосомы (трисомия) или, наоборот, потеря одной из них (моносомия).
• Структурные аномалии: изменения в строении самих хромосом. К ним относятся транслокации (обмен участками между разными хромосомами), делеции (потеря участка хромосомы), инверсии (поворот участка хромосомы на 180 градусов) и дупликации (удвоение участка).

Обнаружение таких специфических маркеров помогает врачу-гематологу не просто подтвердить диагноз «лейкоз», но и с высокой точностью определить его вариант. Разные варианты лейкозов, даже выглядящие похоже под микроскопом, могут иметь совершенно разное течение и требовать принципиально разного подхода к лечению.

Основные цитогенетические методы: от классики до современных технологий

В арсенале современной медицины есть несколько ключевых методов для изучения хромосом опухолевых клеток. Они не заменяют, а дополняют друг друга, предоставляя комплексную картину генетических нарушений.

Стандартное цитогенетическое исследование (кариотипирование)

Это классический метод, который можно назвать «золотым стандартом». В ходе исследования клетки, полученные из образца костного мозга или крови, культивируют в специальной питательной среде, чтобы стимулировать их деление. Именно в момент деления хромосомы становятся видимыми в световой микроскоп. Их фотографируют, а затем специалист-цитогенетик «собирает» из них упорядоченную карту — кариограмму. Этот метод позволяет оценить весь хромосомный набор целиком: увидеть и числовые, и крупные структурные перестройки. Основное ограничение — для анализа нужны делящиеся клетки, а процесс культивирования занимает время, поэтому результат обычно готов через 2–3 недели.

Флуоресцентная гибридизация in situ (FISH-метод)

Метод флуоресцентной гибридизации in situ, часто называемый просто FISH, является более целевым. Для его проведения используются специальные ДНК-зонды, помеченные светящимися (флуоресцентными) красителями. Эти зонды способны находить и связываться с определенными участками хромосом. Если в клетке есть искомая хромосомная аномалия (например, транслокация), зонды свяжутся с ней, и это будет видно под флуоресцентным микроскопом как светящийся сигнал. FISH-анализ позволяет быстро (в течение 1–3 дней) обнаружить конкретные, заранее известные мутации. Его можно проводить даже на неделящихся клетках, что является большим преимуществом. Однако флуоресцентная гибридизация in situ ищет только то, что мы предполагаем найти, и не дает общей картины всего кариотипа, как стандартное кариотипирование.

Как результаты цитогенетики влияют на диагноз и выбор лечения

Результаты цитогенетического анализа напрямую определяют дальнейшие шаги в ведении пациента. В некоторых случаях обнаружение специфической хромосомной перестройки является ключевым диагностическим критерием, позволяющим окончательно классифицировать заболевание.

Одним из самых известных примеров является филадельфийская хромосома. Это аномальная хромосома, образующаяся в результате транслокации (обмена участками) между 9-й и 22-й хромосомами. Ее обнаружение является диагностическим маркером хронического миелолейкоза (ХМЛ) и встречается при некоторых формах острого лимфобластного лейкоза (ОЛЛ). Выявление филадельфийской хромосомы принципиально важно, поскольку для лечения таких пациентов существуют специальные целевые препараты — ингибиторы тирозинкиназ, которые целенаправленно воздействуют на молекулярный дефект, вызванный этой транслокацией.

Другой пример — транслокация между 15-й и 17-й хромосомами, t(15;17). Она характерна для острого промиелоцитарного лейкоза (ОПЛ), подтипа острого миелоидного лейкоза. Пациенты с этой формой заболевания прекрасно отвечают на терапию, включающую полностью-транс-ретиноевую кислоту (ATRA) и препараты мышьяка, что делает прогноз при ОПЛ одним из самых благоприятных.

Цитогенетические маркеры как ключ к прогнозу заболевания

Прогноз при лейкозе — это не приговор, а статистическая оценка вероятности ответа на стандартную терапию и длительности ремиссии. Цитогенетические находки играют решающую роль в стратификации пациентов на группы риска: благоприятного, промежуточного и неблагоприятного. Это позволяет врачам заранее понимать, кому может быть достаточно стандартных протоколов химиотерапии, а кому с самого начала требуется более интенсивное лечение, вплоть до трансплантации костного мозга.

Для наглядности, вот пример классификации прогностических групп при остром миелоидном лейкозе (ОМЛ) на основе цитогенетических аномалий.

Такое разделение позволяет индивидуализировать терапию, избегая избыточного лечения у пациентов с хорошим прогнозом и своевременно усиливая терапию у тех, кто относится к группе высокого риска.

Мониторинг эффективности терапии с помощью цитогенетического анализа

Роль цитогенетики не заканчивается после постановки диагноза и выбора лечения. Эти методы активно используются для контроля за эффективностью проводимой терапии. После курсов химиотерапии проводятся повторные исследования костного мозга. Исчезновение клеток с исходной хромосомной аномалией свидетельствует о достижении цитогенетической ремиссии — это важный показатель глубокого ответа на лечение.

С помощью более чувствительного FISH-метода можно отслеживать минимальную остаточную болезнь (МОБ) — небольшое количество опухолевых клеток, которые могли сохраниться в организме после лечения и не видны при обычном микроскопическом исследовании. Своевременное выявление роста числа таких клеток может указывать на начинающийся рецидив заболевания и позволяет врачам изменить тактику лечения еще до появления клинических симптомов.

Как проходит исследование: ответы на волнующие вопросы

Понимание процесса исследования помогает снизить тревогу перед процедурой. Основным материалом для цитогенетического анализа при лейкозах является костный мозг, так как именно там находятся очаги кроветворения и размножаются опухолевые клетки. Его получение — процедура, которая называется аспирацией костного мозга или стернальной пункцией (если образец берут из грудины).

Процедура проводится под местной анестезией. Врач делает прокол специальной иглой, чаще всего в области задней части тазовой кости (гребня подвздошной кости), и забирает небольшое количество жидкого костного мозга. Многие пациенты ощущают дискомфорт или кратковременную боль в момент забора материала, но это ощущение быстро проходит. Сама процедура занимает 15–20 минут. Полученный образец немедленно отправляется в цитогенетическую лабораторию.

Важно понимать, что результаты приходят не сразу. Как уже упоминалось, для стандартного кариотипирования требуется время на выращивание клеточной культуры, поэтому ожидание может занять до трех недель. Результаты FISH-анализа обычно готовы быстрее, в течение нескольких дней. Также необходимо знать, что иногда, примерно в 5–10% случаев, получить результат стандартного кариотипирования не удается — например, если клетки не росли в культуре. В таких ситуациях FISH-метод становится особенно ценным.

А что, если никаких хромосомных аномалий не найдено? Это называется «нормальный кариотип». При некоторых лейкозах (например, примерно у половины пациентов с ОМЛ) он встречается достаточно часто. Это не означает, что диагноз неверный. Это лишь говорит о том, что генетические поломки в опухолевых клетках есть, но они слишком малы, чтобы их можно было увидеть на уровне целых хромосом. В таких случаях на первый план выходят молекулярно-генетические методы, которые ищут мутации на уровне отдельных генов.

Список литературы

1. Клинические рекомендации «Острые миелоидные лейкозы» / Разработчики: Национальное гематологическое общество, Национальное общество детских гематологов, онкологов. – 2020.
2. Руководство по гематологии: в 3 т. / под ред. А. И. Воробьева. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Ньюдиамед, 2005. – Т. 3. – 416 с.
3. Swerdlow S. H., Campo E., Harris N. L., Jaffe E. S., Pileri S. A., Stein H., Thiele J. (под ред.). WHO Classification of Tumours of Haematopoietic and Lymphoid Tissues. – 4-е изд., пересм. – Lyon: IARC, 2017.
4. Döhner H., Estey E., Grimwade D., Amadori S., Appelbaum F. R., Büchner T. и др. Diagnosis and management of AML in adults: 2017 ELN recommendations from an international expert panel // Blood. – 2017. – Vol. 129, № 4. – P. 424–447.
5. Hoffman R., Benz E. J., Silberstein L. E., Heslop H. E., Weitz J. I., Anastasi J. (под ред.). Hematology: Basic Principles and Practice. – 7-е изд. – Philadelphia: Elsevier, 2018.