Gene$sk diagnos$k av AML. Thoas Fioretos, professor, överläkare Genetiska kliniken och Avd för klinisk genetik

Transkript

1 Gene$sk diagnos$k av AML Thoas Fioretos, professor, överläkare Genetiska kliniken och Avd för klinisk genetik

2 WHO klassifikationen Major principle: Classification relies on a combination of clinical, morphologic, immunophenotypic, genetic and other biologic features to define specific disease entities 4th edition, 2008 Can be ordered at:

3 Uppdaterad version av WHO klassifikationen

4 Diagnos$k flera angreppspunkter Gene$k Morfologi Immunofenotyp Klinik

5 Typer av gene$ska förändringar Rearrangemang transloka$oner Inversioner Inser$oner Tillsko/ eller förlust av gene5skt material kromosomal aneuploidi genduplika$oner/amplifiering och dele$on Punktmuta5oner Missense muta$on (aminosyrautbyte) Nonsense muta$on (leder $ll prematurt stoppkodon)

6 Varför gene$sk diagnos$k? Diagnos$sk informa$on Prognos$sk informa$on Av vikt vid uppföljning Val av behandling (behandlingsstra$fiering) Patogene$sk informa$on Målstyrd behandling i vissa fall

7 Vilka gene$ska analysverktyg? Kromosomanalys (G- bandning, forparande golden standard ) Fluorescent in situ hybridisering (FISH) PCR- baserade analyser, Sanger sekvensering (Arraybaserade analyser) Den nya genera$onen sekvenseringsteknik (NGS)

8 Cytogene$k 3. Colcemide 1. Blood sample 2. Cell culturing 7. Karyotype: 46,XX 6. Microscopic analysis

9 t(8;21)(q22;q22) - AML M2 RUNX1/CBFA2T1 Methods G-banding FISH RT-PCR Characteristic morphology Aberrant CD19, CD56 Granulocytic sarcoma

10

11 inv(16)(p13q22) - AML M4Eo CBFB/MYH11 Methods G-banding FISH RT-PCR Characteristic morphology Aberrant CD2 Leukocytosis

12

13 t(15;17)(q22;q12) - APL PML/RARA Methods G-banding FISH RT-PCR

14

15 FISH hjälper $ll aw tolka kromosomanalys

16 Exempel 1 (trisomi)

17 Exempel 2 (monosomi)

18 Exempel 3 (komplex)

19 AML med normal karyotyp (NK-AML) utgör ca 50% Dohner, H. et al. Blood 2010;115:

20 Teknikutveckling inom gene$k Analys av enstaka gener Analys av alla gener Idag

21 Vad är NGS? NGS=Next Generation Sequencing. Ett nytt sätt att sekvensbestämma DNA. Ett av de stora teknikgenombrotten i modern historia? Ett av de största teknikgenombrotten inom biomedicinsk forskning och hälso- och sjukvården?

22 NGS i media

23 Hur fungerar NGS? NextSeq 500, Illumina Ion Proton, Life Technologies Genom parallellisering på mikrochip erhålls sekvensinforma4on motsvarande 120 Gb, dvs hela människans arvsmassa läses 40 gånger (40x) under en analys som tar mmar

24 Illumina sequencing (1/3)

25 Illumina sequencing (3/3)

26 Vilka typer av NGS? Hela genomet Whole Genome Sequencing (WGS) Begränsad täckning vanligtvis, 40x täckning (läsdjup) Hela exomet Whole Exome Sequencing (WES) Bara den proteinkodande (exon- ) delen av genomet Ungefär 1-2% av genomet Transcriptome sequencing RNA- sequencing (RNA- seq) Bestämning av genuttryck Påvisande av fusionsgener (PML/RARA, BCR/ABL1 etc) Genpaneler Utvalda gener sekvenseras Vanligtvis gener God täckning (läsdjup)

27 Vilka genetiska förändringar kan upptäckas med NGS? Mer eller mindre alla gene4ska förändringar..

28 Kostnadsutvecklingen fram $ll tusendollarsgenomet

29 Arbetsflöde Typical $meframe 4 h 4 days 29 h Weeks - Years

30 Flaskhalsarna Tolkningen av erhållna resultat Överföring från forskning till klinik

31 AML: the first cancer genome to become fully sequenced (WGS)

32

33 The Cancer Genome Atlas Research Network. N Engl J Med 2013;368:

34 Organization of Mutations into Categories of Related Genes. The Cancer Genome Atlas Research Network. N Engl J Med 2013;368:

35 Eight Functional Categories of Genes That Are Commonly Mutated in Acute Myeloid Leukemia. Döhner H et al. N Engl J Med 2015;373:

36 Tidslinje över upptäckten av gene$ska förändringar i AML

37 Distribu$on of cytogene$cally and molecularly defined subsets of AML presen$ng in younger adults.

38 Uppdaterad version av WHO klassifikationen

39

40 NGS- Illuminas TrueSight Myeloid Panel

41 Exempel på NGS svar

42 Exempel på NGS svar

43 NGS av AML i Sverige vid lab som erbjuder klinisk diagnos$k Göteborg Genpanel (Illumina), validering, klinisk start hösten 2016 MRD- analys NPM1, klinisk start hösten 2015 MRD- analys bredare, validering Linköping Under utveckling Lund Genpanel (Ley panel, Illumina), validering, klinisk start hösten 2016 RNA- seq, validering Exom- seq, forskning Low- pass WGS, validering MRD- analys, forskning Stockholm Genpanel (Life Technologies),validering, klinisk start hösten 2016? Low- pass WGS, validering Uppsala Genpaneler (Illumina), validering, klinisk start våren 2016 CEPBA (PacBio), validering, klinisk start hösten 2015 Umeå Under utveckling

44 NGS vid AML - A moving target

45 NGS vid AML 11 subgrupper Genpanel bestående av 111 gener, 1540 pa$enter

46 Betydelse av TP53 muta$oner

47 Ny klassificering?

48 Muta$oners påverkan på överlevnad

49 Muta$onernas kliniska betydelse Although not detrac4ng from the excitement and opportunity that the current situa4on affords us, we would introduce a note of cau4on. Like modern- day archeologists confronted with ancient Egyp4an hieroglyphs, our current ability to confidently translate the presence of these muta4ons into clinical gains for individual pa4ents significantly lags behind our ability to detect them. Grimwade et al., Blood 2016;127:29-41