บทนำ – NGS และการรักษามะเร็งแบบแม่นยำในสิงคโปร์
บทความนี้เป็นส่วนหนึ่งของชุดกรณีศึกษาเกี่ยวกับการใช้ NGS และเครื่องมือดิจิทัลเพื่อขับเคลื่อนการรักษามะเร็งแบบแม่นยำในสิงคโปร์ เลื่อนไปที่ท้ายบทความเพื่อดูรายการทั้งหมด ในช่วงครึ่งศตวรรษที่ผ่านมา การศึกษาการเปลี่ยนแปลงของยีนและโมเลกุลได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างมากด้วยการแทนที่การลำดับยีนแบบแซงเกอร์ของชิ้นส่วนยีนเดียวด้วยการหาลำดับเบสรุ่นถัดไป (NGS) ของจีโนมทั้งหมด สิ่งที่ทำให้ NGS น่าสนใจคือมันสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับการกลายพันธุ์และความหลากหลายของยีนหลายแสนชนิดได้ในการทดสอบเพียงครั้งเดียว ข้อมูลทางพันธุกรรมในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อนนี้ช่วยขับเคลื่อนการรักษามะเร็งแบบแม่นยำ และการดูแลสุขภาพเฉพาะบุคคลให้ก้าวหน้า แต่ NGS คืออะไร และปัจจุบันถูกนำมาใช้ในการรักษามะเร็งแบบแม่นยำในเอเชียอย่างไรบ้าง ทีม Lab Insights เพิ่งสัมภาษณ์ Dr. David Tan ที่ปรึกษาด้านมะเร็งจากภาควิชาเวชศาสตร์ มหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ และสถาบันมะเร็งแห่งชาติสิงคโปร์ (NCIS) เพื่อทำความเข้าใจถึงศักยภาพในภูมิภาคที่การนำ NGS มาใช้เพิ่งเริ่มต้น NGS คือกลุ่มเทคโนโลยีลำดับรหัสพันธุกรรมความเร็วสูงที่สามารถอ่านลำดับ DNA และ RNA หลายล้านพร้อมกันได้ สำหรับการรักษาโรคมะเร็ง NGS ให้ข้อมูลสำคัญทางพันธุกรรม รวมถึงข้อมูลเกี่ยวกับจีโนมและทรานสคริปโตมของเนื้องอกในผู้ป่วยแต่ละคน สามารถประยุกต์ใช้ได้ทั้งกับตัวอย่างเนื้อเยื่อและเลือด และควรได้รับการพิจารณาให้เป็นส่วนสำคัญของเครื่องมือทางการแพทย์ในการรักษามะเร็งทุกประเภท การทำ NGS บน DNA เริ่มจากการแยกส่วน DNA จากนั้นขยายชิ้นส่วนเหล่านี้เพื่อสร้างไลบรารี ซึ่งจะผ่านรอบการเรียงลำดับรหัสหลายรอบพร้อมกัน ข้อมูลดิบจำนวนมากจะถูกสร้างขึ้น วิเคราะห์ และเปรียบเทียบกับจีโนมมาตรฐานของมนุษย์ เพื่อตรวจหาตัวแปรหรือการกลายพันธุ์ ซึ่งแตกต่างจากการลำดับแบบแซงเกอร์ดั้งเดิม เทคโนโลยี NGS รุ่นเก่าสามารถอ่านลำดับ DNA ขนาดใหญ่ได้อย่างรวดเร็ว แต่ให้ข้อมูลที่ตีความได้ยาก ระบบ NGS รุ่นใหม่ที่มีความไวสูงขึ้นได้แก้ไขปัญหาเหล่านี้ โดยสามารถตรวจจับตัวแปรทางพันธุกรรมที่หาได้ยาก และโพลีมอร์ฟิสม์ของนิวคลีโอไทด์เดี่ยว (SNPs) พร้อมกับครอบคลุมทั้งจีโนมและทรานสคริปโตม NGS ได้พิสูจน์แล้วว่ามีความสำคัญในหลายสถานการณ์ เช่น เมื่อการทดสอบยีนกลายพันธุ์เดี่ยวหรือฮอตสปอตทั้งหมดไม่แสดงการกลายพันธุ์ที่เป็นเป้าหมาย หรือเมื่อเนื้อเยื่อของเนื้องอกไม่เพียงพอสำหรับการทดสอบตัวชี้วัดทางชีวภาพทีละตัวได้อย่างต่อเนื่อง ด้วยการประเมินยีนหลายตัวในการทดสอบเพียงครั้งเดียว ช่วยให้แพทย์ได้ข้อมูลเชิงวินิจฉัยที่กว้างขึ้นเกี่ยวกับแนวทางการรักษาที่เป็นไปได้ ซึ่งบางวิธีปรับให้เหมาะกับผู้ป่วยแต่ละคนได้ การจับคู่ข้อมูล NGS ของมะเร็งกับแนวทางการรักษาที่มีอยู่ ส่งผลให้ผู้ป่วยบางรายได้รับผลลัพธ์ทางการรักษาที่ดีขึ้น ตัวอย่างเช่น มะเร็งปอด NGS ช่วยให้การใช้และประสิทธิภาพของการรักษาแบบมุ่งเป้าต่างๆ เช่น EGFR TKIs [1] และสารยับยั้ง ALK [2] ดีขึ้น เมื่อผู้ป่วยมะเร็งระยะลุกลามได้รับการรักษาที่ตรงตามการกลายพันธุ์ ผู้ป่วยจะมีชีวิตอยู่ได้นานกว่าเนื่องจากอัตราการตอบสนองโดยรวมที่ดีขึ้น และระยะเวลาที่กว่าการรักษาจะล้มเหลวก็นานกว่าผู้ป่วยที่ไม่ได้รับการรักษาที่ตรงตามการกลายพันธุ์[3] การจับคู่การรักษากับความผิดปกติทางโมเลกุลเฉพาะ เช่น การเพิ่มจำนวนสำเนา (เช่น HER2) หรือการแสดงออกของโปรตีน (ER/PR/HER2) ก็ช่วยให้ผู้ป่วยมีผลลัพธ์ทางคลินิกที่ดีขึ้นเช่นกัน แม้จะมีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในด้านการรักษามะเร็งแบบแม่นยำ แต่เนื้องอกจำนวนมากที่ผ่านการลำดับเบสด้วย NGS ยังคงมีการกลายพันธุ์ที่ก่อโรค ซึ่งไม่สามารถนำไปสู่การรักษาหรือการทดลองทางคลินิกที่มีอยู่ในปัจจุบันได้ อย่างไรก็ตาม NGS สามารถตรวจจับการกลายพันธุ์และความผิดปกติในเนื้องอกได้ครอบคลุมมากขึ้น ซึ่งอาจเหมาะกับการรักษาด้วยยามุ่งเป้าที่ให้ผลตอบสนองลึกและยาวนาน อีกทั้งยังช่วยระบุผู้ป่วยที่อาจเหมาะกับแนวทางการรักษาใหม่ หรือเข้าร่วมการทดลองทางคลินิกได้อีกด้วย
ประสบการณ์ของ Dr. Tan กับ NGS ในสิงคโปร์
Dr. Tan ยกตัวอย่างผู้ป่วยมะเร็งเยื่อบุโพรงมดลูกชนิดเซลล์ใสที่มีการแพร่กระจายแล้ว และกำลังรับการรักษาภายใต้การดูแลของเขา เนื่องจากมะเร็งเหล่านี้มักมีความต้านทานต่อยาเคมีบำบัด การกลับมาเป็นซ้ำจึงเกิดขึ้นหลังจากการตอบสนองต่อการรักษาครั้งแรกเพียง 3 เดือน NGS ตรวจพบการกลายพันธุ์ของ Ataxia Telangiectasia ในเนื้องอกของผู้ป่วยรายนี้ เธอจึงเข้าร่วมการทดลองทางคลินิกของสารยับยั้งชนิดหนึ่ง ซึ่งส่งผลให้เกิดการตอบสนองที่ดีและควบคุมโรคได้ยาวนานกว่า 1 ปีครึ่ง ผู้ป่วยที่มีลักษณะคล้ายกัน ซึ่งได้รับการรักษาแบบดั้งเดิมมักมีระยะเวลาการอยู่รอดไม่ถึง 6 เดือนโดยปราศจากการลุกลามของโรค การวิเคราะห์โปรไฟล์ของผู้ป่วยตั้งแต่เริ่มวินิจฉัยกลายเป็นสิ่งที่จำเป็นมากขึ้น เนื่องจากผู้ป่วยมีลักษณะฟีโนไทป์และจีโนไทป์ที่แตกต่างกัน Dr. Tan เข้าใจดีว่าหากแพทย์ไม่สามารถตรวจจับความแตกต่างนี้ในกลยุทธ์การรักษาได้ พวกเขาจะไม่สามารถให้การรักษาแบบแม่นยำได้ ตัวอย่างเช่น ภาวะขาดการรวมตัวของโฮโมโลกัส (HRD) ในมะเร็งรังไข่อาจทำให้การรักษาด้วยสารยับยั้ง PARP ได้ผลดีต่อผู้ป่วย และมีเพียงการวิเคราะห์โปรไฟล์จีโนมอย่างละเอียดเท่านั้นที่สามารถระบุคุณสมบัติเฉพาะของ HRD ในจีโนมของเนื้องอกได้ “เราได้ตระหนักว่านอกจากมะเร็งที่กลับมาเป็นซ้ำหรือดื้อยาแล้ว ตอนนี้ NGS มีความสำคัญมากขึ้นต่อแนวทางการรักษาโรคบางชนิด เช่น มะเร็งปอดและมะเร็งรังไข่ ซึ่งผล จากการวิเคราะห์โปรไฟล์จีโนมอย่างละเอียดจะมีบทบาทสำคัญต่อการกำหนดกลยุทธ์การรักษา” Dr. Tan กล่าว ในฐานะผู้บุกเบิกการใช้ NGS ในเอเชีย ทีมพัฒนายาของ NCIS ได้ก่อตั้งหน่วยทดลองทางคลินิกระยะเริ่มต้น NCIS Developmental Therapeutics Unit (DTU) เพื่อให้ผู้ป่วยที่มีคุณสมบัติได้รับการลำดับรหัสพันธุกรรมโดยไม่คิดค่าใช้จ่าย นอกจากนี้ NCIS ยังได้เปิดตัวโครงการ Integrated Molecular Profiling of Cancers (IMAC) ในปี 2014 ซึ่งขยายจากการทดสอบยีนเป้าหมาย 50 ยีน สู่ 324 ยีนในปัจจุบัน
คณะกรรมการเนื้องอกโมเลกุลที่ NCIS
ด้วยงานวิจัย NGS จำนวนมากที่แสดงถึงประสิทธิผลทางคลินิก แพทย์ที่ยังไม่มีความเชี่ยวชาญทางด้านจีโนมิกอย่างลึกซึ้งก็ควรมีส่วนร่วมในคณะกรรมการเนื้องอกโมเลกุล (MTBs) ใน MTBs รายงาน NGS ของผู้ป่วยจริงซึ่งอาจตีความได้ยาก จะได้รับการทบทวนอย่างละเอียดโดยผู้เชี่ยวชาญจากหลายสาขาทั้งทางคลินิกและวิทยาศาสตร์ โดยปกติแล้ว MTBs จะประกอบด้วยแพทย์ผู้เชี่ยวชาญด้านโรคมะเร็งอย่างน้อยหนึ่งคนที่คุ้นเคยกับการรักษาแบบมุ่งเป้าหมายและทางเลือกการวิจัยทางคลินิก ปัจจัยเฉพาะของผู้ป่วย นักพยาธิวิทยาโมเลกุลที่มีข้อมูลเกี่ยวกับการวิเคราะห์โมเลกุล และนักพันธุศาสตร์มะเร็งที่สามารถให้ความเห็นเกี่ยวกับผลทางพันธุกรรมของการกลายพันธุ์ทางร่างกายที่ตรวจพบได้ MTBs ยังเป็นเวทีที่เหมาะสมสำหรับการเรียนรู้ของแพทย์ เนื่องจากช่วยเพิ่มความเข้าใจเกี่ยวกับข้อมูลจีโนม เทคโนโลยีการลำดับรหัสพันธุกรรม และการรักษาที่จับคู่กับการลำดับเบส ที่ NCIS จะมีการจัด MTBs ทุกสัปดาห์โดย NCIS Developmental Therapeutics Unit (DTU) เพื่อทบทวนข้อมูลการวิเคราะหฺโปรไฟล์โมเลกุล ทีม NCIS DTU ประกอบด้วยผู้เชี่ยวชาญด้านเนื้องอกเฉพาะตำแหน่งและผู้เชี่ยวชาญด้านการพัฒนายาในระยะเริ่มต้น MTBs มีบทบาทสำคัญในการระบุการกลายพันธุ์และผู้ป่วยที่ควรเข้าร่วมการทดลองทางคลินิก แต่แม้จะไม่พบการทดลองที่เหมาะสม ข้อมูล NGS ก็สามารถนำมาพิจารณาการใช้ยามุ่งเป้าหมายทางเลือกแทนได้ ใน MTBs ลักษณะการกลายพันธุ์ที่เเฉพาะของผู้ป่วยแต่ละรายจะถูกนำมาพิจารณาเพื่อกำหนดแผนการรักษา “มะเร็งทุกชนิดถือเป็นโรคหายาก เพราะเนื้องอกของผู้ป่วยแต่ละคนมีลักษณะการกลายพันธุ์หลายแบบ นอกจากนี้ ข้อมูลการกลายพันธุ์ยังช่วยสนับสนุนการพัฒนายาที่ขับเคลื่อนด้วยตัวบ่งชี้ทางชีวภาพในลักษณะที่ไม่อิงกับเชื้อชาติ ซึ่งสำคัญอย่างมากในภูมิภาคเอเชีย” เขาให้ความเห็น สำหรับประเทศที่เพิ่งเริ่มต้นวิเคราะห์โปรไฟล์จีโนมิก Dr. Tan เน้นย้ำถึงความสำคัญและคุณค่าของความร่วมมือเพื่อเพิ่มความแม่นยำ ลดค่าใช้จ่ายด้านโครงสร้างพื้นฐานและความเชี่ยวชาญ พร้อมเร่งการรักษาสำหรับผู้ป่วยที่เข้าถึงการดูแลแบบแม่นยำได้ ผลงานตีพิมพ์ล่าสุดของเขา [4] เหมาะสำหรับใครก็ตามที่กำลังมองหาแนวทางปฏิบัติจริงเพื่อจัดการกับความยากลำบากในการใช้การวินิจฉัยทางคลินิกที่อิง NGS เนื่องจากการรักษามะเร็งแบบแม่นยำและการพัฒนายายังคงสร้างผลลัพธ์ที่ดีให้กับผู้ป่วย รวมถึงนวัตกรรมทางการแพทย์ช่วยให้สามารถวิเคราะห์เนื้องอกแบบมัลติโอมิกส์ (เช่น โปรตีโอมิกส์และจีโนมิกส์) และตรวจชิ้นเนื้อจากของเหลวได้ ความต้องการทางคลินิกสำหรับการวิเคราะห์โปรไฟล์ NGS ของเนื้องอกจึงมีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้น ดังนั้นจึงเป็นหน้าที่ของทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้องกับการดูแลผู้ป่วยมะเร็งในการสร้างระบบนิเวศที่เอื้อต่อการแพทย์แบบแม่นยำ และการใช้ยามุ่งเป้าหมายอย่างเหมาะสม MTBs จึงมีสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมที่สุดในการแก้ไขปัญหาการดูแลผู้ป่วยวิกฤต พร้อมทั้งใช้ประโยชน์จากข้อมูล NGS เพื่อให้บรรลุการรักษามะเร็งแบบแม่นยำ หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับบทบาทที่กำลังพัฒนาในการใช้การหาลำดับเบสรุ่นถัดไป คณะกรรมการเนื้องอกโมเลกุลและเครื่องมือสนับสนุนการตัดสินใจทางคลินิกในการดูแลผู้ป่วยมะเร็ง สามารถดูกรณีศึกษาอื่นๆ เหล่านี้ได้ที่:
- มุมมองต่อ NGS และการรักษาแบบแม่นยำในเกาหลีใต้: ศาสตราจารย์ Kim Jee-Hyun
- มุมมองต่อ NGS และการรักษาแบบแม่นยำในฮ่องกง: Dr. Lam Tai-Chung
- มุมมองต่อ NGS และการรักษาแบบแม่นยำในอินเดีย: Dr. Amit Rauthan
- มุมมองต่อ NGS และการรักษาแบบแม่นยำในออสเตรเลีย: ศาสตราจารย์ Peter Gibbs และศาสตราจารย์ Svetlana Cherepanoff
- มุมมองต่อ NGS และการรักษาแบบแม่นยำในไต้หวัน: Dr. Jan-Gowith Chang และ Dr. JacksonCH Hsieh
แหล่งอ้างอิง:
[1] Zhao J, และคณะ. “การใช้ NGS ในการวิเคราะห์การกลายพันธุ์เผยให้เห็นถึงความแตกต่างของการตอบสนองทางคลินิกและความต้านทานต่อยา Osimertinib” Lung Cancer. มีนาคม 2020; เล่ม 141: หน้า 114-118
[2] Zhy Y, และคณะ “การตอบสนองที่สมบูรณ์อย่างยาวนานต่อ Alectinib ในผู้ป่วยมะเร็งปอดชนิด Adenocarcinoma ที่มีการแพร่กระจายไปยังสมองและตัวแปร EML4-ALK ความเข้มข้นต่ำในการตรวจชิ้นเนื้อด้วยของเหลว: รายงานกรณีศึกษา” Frontiers in Oncology. กรกฎาคม 2020; เล่มที่ 10: หน้า 1259. [3] Tismberidou, A.S. และคณะ “การแพทย์เฉพาะบุคคลในโครงการทดลองทางคลินิกระยะที่หนึ่งของศูนย์มะเร็ง MD Anderson.” Clinical Cancer Res. พฤศจิกายน 2012; 18(22): หน้า 6373–6383 [4] Tan DSP และคณะ “ข้อเสนอแนะเพื่อนำการวินิจฉัยมะเร็งด้วยเทคโนโลยี NGS มาใช้ทางคลินิกในสิงคโปร์” Asia Pacific Journal of Clinical Oncology. เมษายน 2020; เล่มที่ 16 ฉบับที่ 4
