Testarea moleculară Oxford Nanopore îți oferă, dintr-o singură probă de țesut, diagnosticul molecular complet al unei tumori cerebrale în doar 24-72 de ore, față de 7-21 de zile, cât durează de obicei testarea standard. Metoda citește direct amprenta chimică a ADN-ului tumoral, iar în studiile clinice internaționale a identificat corect tipul de tumoră în 92% dintre cazuri după doar 5 minute de secvențiere.
La Neuroaxis, prima clinică integrată de neurologie și neuroimagistică din România, analiza se efectuează în laboratorul propriu de diagnostic molecular, în colaborare științifică cu Universitatea din Basel, Elveția, unde a fost creată platforma de analiză folosită. Mai jos afli ce aduce această metodă în diagnosticul tumorilor cerebrale, cum funcționează tehnologia, cum decurge testarea și cât costă.
Diagnosticul tumorilor cerebrale prin secvențiere Nanopore
În neuro-oncologie, diagnosticul molecular prin secvențiere cu nanopori permite identificarea precisă a entității tumorale pe baza amprentei moleculare, într-un interval optim de 24-72 de ore. Această caracterizare rapidă are impact direct asupra prognosticului și conduitei terapeutice, deoarece formațiuni tumorale cu trăsături histologice identice pot avea profiluri moleculare distincte, asociate cu răspunsuri terapeutice și evoluții clinice complet diferite.
Profilarea genomică prin această tehnologie vine în completarea examenului histopatologic clasic, eliminând incertitudinile diagnostice și oferind o încadrare de precizie, în conformitate cu criteriile stabilite de Organizația Mondială a Sănătății și publicate în 2021 în cea de-a cincea ediție „WHO Classification of Tumors of the Central Nervous System” („Clasificarea OMS a Tumorilor Sistemului Nervos Central”).
De ce contează diagnosticul molecular
Diagnosticul molecular presupune identificarea modificărilor genetice și epigenetice relevante pentru clasificarea tumorii, precum mutațiile punctuale, anumite rearanjamente structurale, variațiile numărului de copii ale unor regiuni genomice și profilurile de metilare a ADN-ului. În neuro-oncologia modernă, aceste informații completează evaluarea microscopică și pot avea un rol decisiv în stabilirea diagnosticului și a prognosticului.
Examinarea histopatologică, pe baza colorației hematoxilină-eozină, și investigațiile imunohistochimice rămân componente fundamentale ale diagnosticului, însă în funcție de tipul tumorii și de rezultatele inițiale, pot fi necesare teste moleculare suplimentare, precum secvențierea ADN-ului, PCR sau hibridizarea fluorescentă in situ (FISH) – proceduri separate, care prelungesc timpul până la obținerea rezultatului final.
Determinarea profilului global de metilare prin secvențiere nanopore furnizează rapid informații suplimentare, esențiale mai ales în cazurile în care caracteristicile histologice și markerii convenționali nu permit o clasificare certă.
Un exemplu relevant este diagnosticul molecular în gliom și glioblastom. Prezența sau absența mutației în gena IDH separă tumori cu prognostic foarte diferit, iar unele care par mai puțin agresive la microscop sunt reclasificate ca glioblastom pe baza profilului genetic. Fără această informație, planul de tratament poate să nu se potrivească bolii reale. Clasificarea tumorilor cerebrale prin metilare oferă un criteriu obiectiv în plus și în cazul formațiunilor rare sau cu aspect atipic.
Ce poate identifica testul
Dintr-o singură probă de țesut tumoral proaspăt, testul oferă medicului tău un tablou molecular complet al tumorii. Raportul include:
- profilul de metilare ADN al tumorii – tiparul unic de marcaje chimice al tumorii este comparat cu o bază de referință de peste 4.000 de tumori cunoscute, ceea ce permite stabilirea tipului molecular exact, conform OMS 2021;
- mutațiile cheie – testul detectează modificări în genele IDH1/2, în promotorul TERT, în EGFR, TP53 și CDKN2A/B, care contează pentru încadrarea și gradul tumorii;
- profilul de variații cromozomiale (CNV) – pierderile sau câștigurile de material genetic la nivelul întregului genom, cum ar fi codeleția 1p/19q din oligodendrogliom sau combinația „câștig de cromozom 7 / pierdere de cromozom 10”, caracteristică glioblastomului IDH-wildtype;
- variantele structurale – anomalii genomice extinse, pe care citirile lungi le pot surprinde mai ușor decât metodele cu fragmente scurte.
Analiza bioinformatică este realizată cu platforma NanoDiP, dezvoltată la Universitatea din Basel, cu un clasificator bazat pe inteligență artificială. Fluxul de procesare a datelor este complet automatizat, eliminând intervenția manuală și garantând astfel o procesare rapidă și un nivel ridicat de reproductibilitate și rigoare analitică.
Cum influențează rezultatul tratamentul
Parametrii moleculari cheie obținuți prin secvențierea cu nanopori – statusul mutațional IDH, profilul global de metilare și alterările structurale cromozomiale – sunt esențiali pentru stabilirea gradului de malignitate și a prognosticului și furnizează echipei multidisciplinare care gestionează cazul tău (neurochirurg, neurolog, oncolog, radioterapeut) datele necesare pentru personalizarea planului de tratament și monitorizare.
Iar timpul este extrem de important aici. Reducerea intervalului de procesare la 24-72 de ore de la 7-21 de zile, cât presupune metoda „clasică”, permite inițierea rapidă și fără întârzieri a planului terapeutic postoperator, reducând perioada de incertitudine pentru pacient și familie.
Ce este secvențierea Oxford Nanopore?
Secvențierea Oxford Nanopore este o tehnologie de secvențiere în timp real care analizează moleculele de ADN prin trecerea acestora prin nanopori biologici (canale formate din proteine), detectând modificările curentului ionic pentru a determina secvența de nucleotide (unitățile de bază ale ADN-ului). Această metodă face parte din categoria long-read sequencing (secvențiere cu citiri lungi), fiind capabilă să analizeze fragmente de ADN de dimensiuni mari, utile pentru identificarea unor variante genetice complexe și a modificărilor structurale ale genomului (totalitatea materialului genetic al unui organism).
În practica medicală, unul dintre principalele avantaje ale tehnologiei este posibilitatea de a genera rapid date, chiar în timpul desfășurării secvențierii. În funcție de protocolul utilizat, acestea pot contribui la caracterizarea moleculară a tumorilor și la orientarea diagnosticului într-un interval de timp mai scurt decât cel necesar unor metode convenționale.
În oncologie, secvențierea cu nanopori prezintă un potențial important pentru diagnosticul tumorilor cerebrale, a căror clasificare se bazează atât pe caracteristicile histopatologice, cât și pe anumite modificări genetice și epigenetice. Tehnologia permite detectarea unor modificări ale secvenței ADN-ului și ale structurii genomului, precum și analiza tiparelor de metilare a ADN-ului, relevante pentru clasificarea moleculară a unor tumori cerebrale. În funcție de protocol și de analiza bioinformatică aplicată, mai multe tipuri de informații pot fi obținute din aceeași probă, în cadrul aceleiași rulări de secvențiere.
Tehnologia este folosită deja în centre universitare de referință din Europa, precum Basel, Oslo, Erlangen și Heidelberg, iar Neuroaxis o aplică în laboratorul propriu.
Cum funcționează tehnologia nanoporilor
Aparatele de secvențiere nanopore utilizează nanopori integrați într-o membrană, prin care trec moleculele de ADN. La aplicarea unei tensiuni electrice între cele două părți ale membranei, ionii se deplasează prin nanopori și generează un curent electric măsurabil, care se modifică în funcție de secvența de nucleotide și de proprietățile moleculei analizate. Algoritmii de procesare a semnalului, cunoscuți sub denumirea de basecalling, interpretează aceste modificări pentru a determina secvența nucleotidică.
Un avantaj important al tehnologiei este posibilitatea secvențierii ADN-ului nativ, fără amplificare PCR în protocoalele care nu necesită această etapă. În plus, anumite modificări epigenetice (schimbări în modul în care sunt citite și exprimate genele, activate sau dezactivate, fără a modifica secvența de bază a ADN-ului) precum metilarea citozinei (5mC), pot fi detectate direct din semnalul electric, fără conversia chimică a ADN-ului cu bisulfit de sodiu. Această abordare permite analizarea secvenței genetice și a unor caracteristici epigenetice ale aceleiași molecule, cu păstrarea informației despre modificările bazelor.
În cadrul Clinicii Neuroaxis, secvențierea se realizează cu ajutorul platformei PromethION. Procesarea datelor se face în timp real, ceea ce permite obținerea unor rezultate preliminare rapide (2-4 ore), înainte de finalizarea întregii rulări.
Ce o diferențiază de secvențierea clasică (NGS)
Tehnologiile de secvențiere short-read (Next-generation sequencing sau NGS) utilizate pe scară largă în diagnosticarea moleculară, analizează fragmente scurte de ADN, adesea de aproximativ 100-300 de nucleotide. Este o metodă precisă, dar necesită mai multe etape de pregătire, iar analiza metilării presupune un test separat. În practică, profilarea moleculară completă a unei tumori prin metode standard ajunge astfel la 7-21 de zile.
Secvențierea cu nanopori oferă câteva avantaje importante pentru diagnosticul molecular al tumorilor cerebrale:
- citiri lungi (long-read sequencing) – analizează fragmente de ADN de dimensiuni mari, facilitând identificarea variantelor structurale complexe, a rearanjamentelor cromozomiale și a fuziunilor genice;
- analiza directă a metilării ADN-ului – permite evaluarea unor modificări epigenetice din ADN-ul nativ, fără conversie cu bisulfit;
- procesare în timp real – datele sunt analizate pe măsură ce sunt generate, cu obținerea rapidă a unei clasificări moleculare preliminare;
- integrarea mai multor tipuri de informații moleculare – metilare, mutații și profil CNV se obțin din aceeași probă, rulată o singură dată, fără teste separate pentru fiecare marker.
Cele două abordări se pot completa, în funcție de obiectivul clinic. Totuși, în cazurile în care un diagnostic molecular complet și rapid este critic pentru decizia terapeutică, secvențierea Oxford Nanopore oferă o eficiență superioară.
Secvențierea Nanopore în bolile neurologice ereditare
Pe lângă aplicațiile din neuro-oncologie, tehnologia de secvențiere Nanopore este utilizată în cercetarea clinică avansată pentru diagnosticul patologiilor neurologice ereditare, în special a celor determinate de expansiuni ale repetițiilor nucleotidice. Aceste afecțiuni sunt cauzate de multiplicarea aberantă a unor secvențe scurte de nucleotide (de exemplu, secvența trinucleotidică CAG). Exemple de boli neurodegenerative și neuromusculare care au la bază acest mecanism patogenic sunt boala Huntington, ataxiile spinocerebeloase, scleroza laterală amiotrofică și demența frontotemporală.
Secvențierile convenționale precum repeat-primed PCR sau Southern blot au limitări în cuantificarea expansiunilor de mari dimensiuni și necesită fluxuri de lucru laborioase. Secvențierea long-read Nanopore permite depășirea acestor bariere. Un studiu publicat în 2022 a analizat simultan 59 de regiuni cu repetiții prin secvențiere Nanopore și a detectat corect toate cele 12 expansiuni patogene cunoscute din grupul de control. Avantajele sunt aceleași ca în oncologie: o singură analiză în locul mai multor teste separate și o măsurare precisă a lungimii repetiției.
La Neuroaxis, secvențierea Oxford Nanopore este dedicată în prezent doar diagnosticului molecular al tumorilor cerebrale, însă în viitor vom extinde gama de servicii.
Cum decurge testarea la Clinica Neuroaxis din București
La Clinica Neuroaxis, testarea moleculară acoperă aproape toate etapele, mai puțin prelevarea intraoperatorie a țesutului tumoral. Întregul flux analitic durează 24-72 de ore de la recepționarea probei. Procesarea datelor se realizează în laboratorul propriu de diagnostic molecular, eliminând riscul de degradare a probei și timpii de transport către laboratoare din străinătate.
Consultul și trimiterea
Secvențierea moleculară pentru diagnosticul tumorilor cerebrale este indicată în toate cazurile supuse intervenției chirurgicale sau biopsiei. Dacă medicul curant – neurochirurg, neuro-oncolog – nu a propus încă această abordare, te încurajăm să inițiezi o discuție despre beneficiile acestei testări. La Neuroaxis îți punem la dispoziție clarificări amănunțite privind valoarea diagnostică, limitele metodei sau implicațiile testării prin personalul nostru medical. Discuția cu medicul neurochirurg și acordul pentru prelucrarea probelor trebuie avute înainte de intervenția chirurgicală.
Dacă urmează să treci printr-o intervenție chirurgicală pentru extirparea unei tumori cerebrale într-un spital din România și ai indicație pentru testarea Oxford Nanopore, laboratorul Neuroaxis trebuie anunțat cu cel puțin 24 de ore înainte de intervenție, pentru a trimite kitul de transport, formularele și instrucțiunile de prelevare.
Medicul solicitant completează cererea de analiză și informațiile clinice esențiale: localizarea tumorii, imagistica disponibilă și diagnosticul histopatologic suspectat. Tu semnezi un formular de consimțământ informat, care conține printre altele și detaliile și limitările acestei proceduri.
Recoltarea probei – țesut tumoral sau sânge?
Pentru diagnosticul molecular al tumorilor cerebrale, testul utilizează exclusiv țesut tumoral proaspăt, proba de sânge periferic nefiind adecvată pentru acest tip de analiză. În timpul intervenției, neurochirurgul prelevează o mostră de țesut de minimum 20-30 mg și o plasează imediat în mediul de conservare și stabilizare ThinPrep® furnizat în kitul Neuroaxis. Etapa de prelevare durează doar câteva minute și este integrată în actul chirurgical derulat.
Soluția ThinPrep® păstrează proba stabilă la temperatura mediului ambiant pentru o perioadă de până la 10 zile, permițând prelucrarea optimă a probelor recoltate din orice spital din țară. Probele țesuturilor fixate în formol și incluse în parafină nu sunt compatibile cu protocolul curent de secvențiere long-read, deoarece procesul de fixare chimică induce fragmentări ale catenelor de ADN și alterează marcajele epigenetice native. Probele de sânge sunt folosite pentru alte tipuri de teste genetice, cum ar fi cele pentru bolile ereditare, pe care medicul genetician le recomandă separat.
Analiza și durata până la rezultat
Imediat ce ajunge în laboratorul de diagnostic molecular Neuroaxis, proba tisulară este verificată, înregistrată în sistemul informatic și introdusă în fluxul analitic. Etapele succesive prin care trece sunt:
- extracția, purificarea și cuantificarea ADN-ului genomic nativ de înaltă masă moleculară, pentru asigurarea unei secvențieri de lungă durată;
- secvențierea în platforma PromethION (2-4 ore) – ADN-ul trece prin nanopori, iar citirea secvenței și detecția metilării se fac în timp real, fără conversie bisulfit;
- analiza bioinformatică (1-2 ore). Platforma NanoDiP și clasificatorul bazat pe inteligența artificială compară profilul tumorii cu baza de referință și generează automat clasificarea OMS 2021, profilul CNV și variantele genetice relevante.
Raportul molecular complet, cu graficele de clasificare UMAP, profilul CNV, variantele somatice și o interpretare clinică structurată, este transmis securizat medicului solicitant în 24-72 de ore de la primirea probei. Pentru cazurile clinice critice, medicul curant poate solicita prioritizarea procesării analitice direct departamentului de diagnostic.
Interpretarea rezultatului și consilierea genetică
Raportul de diagnostic molecular este transmis inițial medicului care a solicitat testul, prin intermediul unei conexiuni securizate sau al unei platforme criptate de date medicale. Acesta integrează profilul molecular obținut cu rezultatele examenului histopatologic convențional, cu datele imagistice RMN și cu tabloul clinic, stabilind diagnosticul integrat și conduita terapeutică optimă. Primești și tu o copie a raportului, în forma aleasă în formularul de consimțământ.
Este important să înțelegi că testarea arată exclusiv alterările genetice prezente la nivelul celulelor tumorale și nu caracterizează ADN-ul moștenit, motiv pentru care rezultatul nu stabilește prezența unei afecțiuni ereditare. Dacă medicul suspectează o predispoziție genetică familială, te poate îndruma către un consult de genetică medicală și consiliere genetică – o discuție structurată în care specialistul te ajută să înțelegi riscurile și opțiunile pentru tine și pentru familie.
Toate datele genomice și informațiile cu caracter personal prelucrate în cadrul laboratorului Neuroaxis sunt gestionate în conformitate strictă cu Regulamentul General privind Protecția Datelor (GDPR UE 679/2016). Informațiile genetice sunt stocate în condiții de securitate maximă și nu sunt divulgate sau transferate către terți fără acordul tău scris.
Cine poate face testul
Testul se adresează pacienților programați pentru o intervenție neurochirurgicală de rezecție sau de biopsie tisulară în cazul cărora medicul consideră că o clasificare moleculară rapidă și precisă poate influența diagnosticul sau tratamentul. Nu este un test de screening pentru persoanele sănătoase și se face întotdeauna la recomandarea unui specialist.
Această profilare genomică este recomandată în special în următoarele situații clinice:
- glioame și glioblastoame – când statusul IDH, mutațiile TERT și EGFR sau modificările cromozomiale sunt necesare pentru încadrarea corectă și pentru alegerea tratamentului;
- tumori rare sau cu aspect atipic la microscop, pentru care examenul histopatologic convențional și panelurile imunohistochimice nu permit un diagnostic diferențial cert;
- situații în care timpul de răspuns este un factor critic, iar obținerea rezultatului molecular în 24-72 de ore permite comisiei multidisciplinare să formuleze fără întârziere protocolul terapeutic postoperator.
Testarea se adresează și medicilor: neurochirurgii și neuro-oncologii din spitale pot trimite probe intraoperatorii pentru clasificare moleculară, cu condiția să solicite în prealabil Neuroaxis kitul de transport, formularele și instrucțiunile de prelevare. Clinica Neuroaxis colaborează deja cu instituții medicale de profil, precum Brain Institute, și este deschisă parteneriatelor cu spitale universitare, clinici de neurochirurgie și centre de neuro-oncologie din întreaga țară.
De ce să alegi Neuroaxis pentru diagnosticul molecular al tumorilor cerebrale
Prin utilizarea secvențierii nanopore în diagnosticul molecular al tumorilor sistemului nervos central, Clinica Neuroaxis urmărește să ofere informații relevante pentru echipa medicală într-un interval cât mai scurt. În maximum 3 zile de la recepționarea probei în laboratorul nostru – sau în numai câteva ore, în cazurile critice, unde contează chiar și rezultatele preliminare – date esențiale pot fi corelate cu rezultatele histopatologice și imagistice existente, pentru a sprijini evaluarea cazului și deciziile medicale.
Ce avantaje oferă concret testarea prin Oxford Nanopore la Neuroaxis?
- Afli rezultatul în 24-72 de ore, față de 7-21 de zile prin testarea standard.
- Primești o clasificare precisă și completă – tipul molecular al tumorii conform OMS 2021, mutațiile cheie și profilul cromozomial, dintr-o singură probă, comparate cu peste 4.000 de tumori de referință.
- Nu treci prin nicio procedură în plus – proba se recoltează în timpul operației deja planificate.
- Beneficiezi de o metodă susținută academic – Neuroaxis colaborează direct cu echipa prof. Stephan Frank și dr. Jürgen Hench de la Institutul de Genetică Medicală și Patologie al Universității din Basel, creatorii platformei NanoDiP/EpiDiP, cu acces la o bază de referință de peste 30.000 de cazuri adnotate la nivel global.
- Datele tale rămân în siguranță: analiza se face exclusiv în laboratorul Neuroaxis, iar raportul circulă doar securizat, către medicul tău și către tine.
Dacă tu sau cineva apropiat urmează să fie operat pentru o tumoră cerebrală, discută cu medicul neurochirurg despre posibilitatea efectuării unei analize moleculare prin secvențiere Oxford Nanopore. Pentru a verifica eligibilitatea probei și organizarea testării, medicul va contacta în prealabil laboratorul Neuroaxis, ideal cu cel puțin 24 de ore înainte de intervenție.
