Pengurutan Generasi Berikutnya (Next-Generation Sequencing, NGS) mendorong onkologi presisi di Singapura

Pendahuluan – NGS (Pengurutan Generasi Berikutnya) & Onkologi Presisi di Singapura

Artikel ini merupakan bagian dari serangkaian studi kasus tentang penggunaan NGS dan alat-alat digital untuk mendorong onkologi presisi di Singapura. Gulir ke bagian bawah artikel untuk melihat daftar lengkapnya. Selama setengah abad terakhir, studi perubahan gen dan molekuler telah bertransformasi dengan penggantian pengurutan Sanger dari fragmen gen tunggal dengan pengurutan generasi berikutnya (Next Generation Sequencing, NGS) dari seluruh genom. Yang membuat NGS (Pengurutan Generasi Berikutnya) begitu menarik adalah bahwa proses ini dapat menghasilkan informasi pada ratusan ribu mutasi genetik dan varian hanya dalam satu pengujian. Tingkat informasi genetik yang belum pernah terjadi sebelumnya telah membantu mendorong onkologi presisi dan perawatan kesehatan yang dipersonalisasi ke depannya. Tetapi apa sesungguhnya NGS (Pengurutan Generasi Berikutnya) itu dan bagaimana cara menggunakannya untuk onkologi presisi di Asia saat ini? Baru-baru ini, tim Lab Insights mewawancarai Dr. David Tan, seorang konsultan onkologi dari National University of Singapore’s Department of Medicine dan National University Cancer Institute, Singapore (NCIS), untuk lebih memahami potensinya di wilayah di mana adopsi NGS baru mulai mengakar. NGS (Pengurutan Generasi Berikutnya) mengacu pada berbagai teknologi pengurutan keluaran tinggi yang dapat membaca jutaan urutan DNA dan RNA secara bersamaan. Dalam onkologi, NGS menyediakan kunci bukti genetik dan informasi pada setiap gen tumor pasien dan profil transkriptome. Senyawa ini dapat diaplikasikan pada kedua jaringan dan sampel darah, dan harus dipertimbangkan sebagai komponen inti dari peralatan pengobatan kanker. NGS berbasis DNA dimulai dengan fragmentasi DNA, diikuti dengan amplifikasi fragmen untuk membuat pustaka yang melalui beberapa siklus simultan pengurutan. Sejumlah besar data mentah diproduksi, dianalisis dan dibandingkan dengan referensi genom manusia untuk mengidentifikasi varian atau mutasi. Tidak seperti pengurutan Sanger konvensional, teknologi NGS yang lebih lama mampu membaca urutan DNA yang lebih besar dengan cepat namun menghasilkan data yang sulit untuk ditafsirkan. Sistem NGS yang lebih baru dan lebih sensitif telah mengalami perbaikan pada masalah ini dan sekarang juga dapat mendeteksi varian genetik langka dan Polimorfisme Nukleotida Tunggal (SNP) saat mencakup seluruh genom atau transkriptomi. NGS telah terbukti bernilai dalam berbagai situasi, seperti ketika seluruh mutasi tunggal atau uji hotspot gagal untuk menunjukkan mutasi yang dapat ditargetkan atau ketika materi tumor yang tidak mencukupi tersedia untuk uji biomarker tunggal sekuensial. Dengan banyaknya gen yang diuji dalam satu pengujian, klinisi dapat memperoleh wawasan diagnosis yang lebih luas tentang kemungkinan intervensi terapi yang potensial, beberapa di antaranya adalah spesifik pasien. Pencocokan data NGS dari genome kanker ke terapi yang tersedia telah menyebabkan hasil pasien yang positif untuk beberapa kanker. Dalam kanker paru, misalnya, hal ini memfasilitasi penggunaan dan tingkat efektivitas berbagai terapi sasaran, seperti EGFR TKI [1] dan ALK inhibitor [2]. Ketika pasien kanker stadium lanjut diberikan pengobatan yang sesuai dengan mutasi, mereka bertahan lebih lama dengan tingkat respon keseluruhan yang lebih baik dan waktu yang lebih lama untuk mengobati kegagalan dibandingkan dengan mereka yang tidak sesuai[3]. Pencocokan untuk aberasi molekuler tertentu, seperti amplifikasi nomor salinan (misalnya HER2) atau ekspresi protein (ekspresi ER/PR/HER2), juga telah menyebabkan peningkatan hasil pasien. Terlepas dari kemajuan cepat yang telah kita lihat dalam bidang onkologi presisi, banyak tumor yang diurutkan NGS masih akan memiliki mutasi patogen yang tidak dapat dicocokkan untuk pengobatan atau uji klinis yang tersedia saat ini. Namun, NGS dapat menangkap serangkaian mutasi kanker yang lebih komprehensif dan kelainan dalam tumor yang mungkin dapat menerima pengobatan dengan agen yang ditargetkan yang telah dikaitkan dengan respons yang mendalam dan tahan lama, dan mengidentifikasi pasien yang mungkin mendapatkan manfaat dari pendekatan terapi baru dan uji klinis.

Pengalaman Dr. Tan dengan NGS di Singapura

Dr. Tan mengutip contoh seorang pasien dengan kanker endometrium sel metastatik jelas yang saat ini sedang dalam perawatan. Karena kanker seperti ini biasanya sangat resisten terhadap kemoterapi, kambuh terjadi 3 bulan setelah respons pengobatan awal. NGS mengungkapkan mutasi ataksia telangiektasia pada tumor pasien ini dan mengizinkannya untuk ikut serta dalam percobaan klinis inhibitor yang menghasilkan respons positif dengan pengendalian penyakit yang dihasilkan selama lebih dari satu setengah tahun. Pasien yang sama pada pendekatan pengobatan konvensional biasanya akan mengalami perkembangan yang jauh lebih pendek dengan waktu hidup bebas kurang dari 6 bulan. Profiling pada titik diagnosis juga menjadi penting karena pasien memiliki fenotipe dan genotipe yang unik. Dr. Tan paham bahwa jika para dokter tidak menangkap heterogenitas ini dalam strategi terapeutik mereka, mereka tidak akan dapat menawarkan terapi presisi. Misalnya, adanya defisiensi rekombinasi homolog (HRD) pada kanker ovarium dapat membuat pengobatan dengan inhibitor PARP sangat efektif bagi pasien, dan hanya melalui profiling genomik komprehensif fitur spesifik HRD tersebut dapat diidentifikasi dalam genom tumor. “Kami telah mengenali bahwa selain kanker recurrent/refractory, sekarang telah terdapat peningkatan kepentingan untuk NGS di pengaturan lini depan pada penyakit tertentu, seperti kanker paru-paru dan ovarium, yang mana hasil pemrofilan genomik yang komprehensif akan menjadi sesuatu penting untuk stratifikasi terapeutik, “kata Dr. Tan. Sebagai pengguna awal NGS di Asia, tim pengembangan obat-obatan di NCIS membentuk unit uji klinis fase awal, NCIS Developmental Therapeutics Unit (DTU), untuk menghadirkan pengurutan tanpa biaya bagi pasien yang memenuhi syarat. NCIS juga meluncurkan program Integrated Molecular Profiling of Cancers (IMAC) pada tahun 2014, yang telah berkembang dari panel dengan hanya 50 target gen menjadi 324 gen pada hari ini.

Dewan tumor molekuler (MTB) di NCIS

Dengan banyaknya studi NGS yang berhasil menunjukkan keberhasilan klinis, dokter tanpa keahlian genomik yang signifikan harus berpartisipasi dalam dewan tumor molekuler (MTB). Di MTB, laporan NGS para pasien di dunia nyata, yang mungkin sulit untuk ditafsirkan, secara aktif ditinjau oleh para ahli domain dari berbagai disiplin ilmu klinis dan ilmiah. MTB biasanya mencakup setidaknya satu ahli onkologi medis yang akrab dengan opsi pengobatan dan uji klinis yang tersedia serta faktor-faktor spesifik pasien; seorang ahli patologi molekuler dengan informasi tentang analisis molekuler; dan ahli genetika kanker yang dapat memberikan masukan tentang implikasi germline dari setiap mutasi somatik yang diidentifikasi. MTB (Dewan Tumor Molekuler) juga merupakan forum yang ideal untuk pendidikan kedokteran karena forum ini meningkatkan pemahaman data genomik, teknologi pengurutan dan terapi yang cocok dengan pengurutan. Di NCIS, MTB mingguan dilaksanakan oleh NCIS Developmental Therapeutics Unit (DTU) untuk meninjau data profiling molekuler. Tim NCIS DTU terdiri dari pakar lokasi tumor khusus dan pakar pengembangan obat fase awal. MTB berperan penting dalam mengidentifikasi mutasi dan pasien yang harus ikut serta dalam uji klinis, tetapi meskipun jika tidak ada kesesuaian uji coba yang ditemukan, data NGS dapat digunakan untuk menentukan apakah opsi obat alternatif yang ditargetkan harus digunakan. Dalam MTB, profil mutasi unik setiap pasien digunakan untuk menentukan rencana pengobatannya. “Setiap kanker adalah penyakit yang langka karena keragaman profil mutasi yang ada di setiap tumor pasien. Data mutasi ini juga memfasilitasi pengembangan obat berbasis biomarker dengan cara agnostik yang etnis, yang khususnya penting di Asia,” jelasnya. Untuk negara-negara yang baru memulai perjalanan profil genomik ini, Dr Tan menekankan pentingnya dan nilai kemitraan untuk meningkatkan akurasi dan mengurangi biaya infrastruktur dan keahlian sekaligus mempercepat pengobatan bagi pasien yang mampu memberikan perawatan yang presisi. Publikasinya yang terbaru[4] direkomendasikan kepada siapa pun yang mencari ide konkret untuk mengatasi tantangan dalam menggunakan diagnostik berbasis NGS secara klinis. Ketika onkologi presisi dan pengembangan obat-obatan terus memimpin jalan dalam mencapai hasil yang lebih baik bagi para pasien kanker, dan inovasi medis memfasilitasi karakterisasi tumor multiomik (seperti proteomik dan genomik) dan biopsi cair, permintaan klinis untuk profiling tumor berbasis NGS kemungkinan akan meningkat. Oleh karena itu, sangat penting bagi semua pemangku kepentingan dalam perawatan kanker untuk membina ekosistem yang dapat mendukung pengobatan presisi dan penggunaan terapi yang tepat sasaran. Dalam hal ini, MTB adalah lingkungan yang sempurna untuk menangani masalah perawatan pasien kritis, sekaligus memanfaatkan kekuatan data NGS untuk mewujudkan janji terapi presisi dalam kanker. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang peran pengurutan generasi berikutnya (NGS), dewan tumor molekuler (MTB), dan alat-alat pendukung keputusan klinis dalam perawatan kanker, simak beberapa studi kasus lainnya ini: 

• NGS & Onkologi Presisi dalam perspektif Korea Selatan: Prof Kim Jee-Hyun
• NGS & Onkologi Presisi dalam perspektif Hong Kong: Dr Lam Tai-Chung
• NGS & Onkologi Presisi dalam perspektif India: Dr. Amit Rauthan
• NGS & Onkologi Presisi dalam perspektif Australia: Prof. Peter Gibbs dan Prof. Svetlana Cherepanoff
• NGS & Onkologi Presisi dalam perspektif Taiwan: Dr. Jan-Gowth Chang dan Dr. Jason CH Hsieh

Referensi: