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Servicios de pruebas TMB(WES)

En la era de la medicina de precisión, la inmunoterapia contra el cáncer, en particular el uso de inhibidores de puntos de control inmunitarios (ICI), ha revolucionado el panorama del tratamiento de diversos tipos de cáncer. Sin embargo, no todos los pacientes se benefician por igual del tratamiento, lo que hace que la identificación de biomarcadores que puedan predecir con precisión la eficacia sea crucial. La carga mutacional tumoral (TMB) se ha convertido en una métrica muy solicitada, y la secuenciación del exoma completo (WES) se considera el estándar de oro para medir la TMB.

Definición

La carga mutacional tumoral (TMB) se refiere al número total de mutaciones genéticas somáticas (incluidas mutaciones puntuales, inserciones/deleciones, etc.) por millón de pares de bases en un genoma tumoral. Cuantifica el grado de mutación en las células tumorales.

En pocas palabras, una TMB más alta indica una mayor cantidad de proteínas anormales (neoantígenos) producidas por las células tumorales. Es más probable que estos neoantígenos sean reconocidos como 'extraños' por el propio sistema inmunológico del cuerpo (células T), lo que desencadena un ataque inmunológico más potente. Cuando se utilizan inmunoterapias como los inhibidores de PD-1/PD-L1 para eliminar la supresión tumoral de las células inmunes, los pacientes con tumores de TMB altos tienen más probabilidades de lograr resultados de tratamiento favorables y respuestas clínicas duraderas.

Principios

La tecnología WES se basa en la secuenciación de alto rendimiento de aproximadamente 20.000 exones codificadores de proteínas en el genoma humano (aproximadamente el 1% de todo el genoma). Al comparar las secuencias genéticas del tejido tumoral con las del propio tejido normal del paciente (normalmente sangre o tejido adyacente), los algoritmos bioinformáticos pueden identificar con precisión mutaciones somáticas que ocurren sólo en las células tumorales.

La fórmula para calcular TMB es:
TMB = (Número total de mutaciones somáticas detectadas / Tamaño total de la región del exón cubierta por la secuenciación (Mb))
La unidad es mut/Mb (mutaciones por millón de bases).

Por ejemplo, si una prueba WES que cubre 35 Mb de región de exón identifica 350 mutaciones somáticas en una muestra, el valor de TMB es 350/35 = 10 mut/Mb.

Flujo de trabajo de pruebas WES-TMB

Recolección y preparación de muestras

Se extrae del paciente tejido tumoral (secciones fijadas con formalina e incluidas en parafina o tejido fresco congelado) y tejido normal pareado (generalmente sangre periférica).

Extracción de ADN y garantía de calidad

Se extrae ADN genómico de alta calidad de la muestra y se analiza su concentración e integridad.

Construcción y captura de bibliotecas

Se fragmenta el ADN, se construyen bibliotecas de secuenciación y se utiliza la hibridación de sondas para enriquecer las regiones del exoma completo.

Secuenciación de alto rendimiento

La secuenciación de extremos emparejados se realiza en plataformas de secuenciación de alto rendimiento como Illumina o MGI para garantizar una profundidad de secuenciación suficiente (normalmente >100x) para garantizar la precisión y sensibilidad de la detección.

Análisis Bioinformático

* Alineación de secuencia: las lecturas de secuenciación están alineadas con el genoma humano de referencia.

* Llamada de variantes: las variantes somáticas de un solo nucleótido (SNV) y las pequeñas inserciones/eliminaciones (InDels) se identifican comparando secuencias entre muestras tumorales y normales.

*Filtrado y anotación: filtra mutaciones de la línea germinal y errores de secuenciación, y anota funcionalmente las mutaciones somáticas restantes.

*Cálculo de TMB: el valor exacto de TMB se calcula en última instancia utilizando la fórmula anterior.

Informes e interpretación

Un equipo profesional genera e interpreta clínicamente un informe completo que contiene información como el valor de TMB, el perfil de mutación y las mutaciones genéticas impulsoras clave para informar las decisiones de medicación de los médicos.

Ventajas

En comparación con los paneles de secuenciación dirigida (paneles grandes) que se utilizan habitualmente actualmente, WES ofrece ventajas irremplazables:

'Estándar de oro' y la imparcialidad

WES cubre todo el exoma, superando el rango de detección de cualquier otro panel. Capta de forma imparcial todas las mutaciones de la región codificante, reproduciendo al máximo el valor verdadero de TMB y evitando el sesgo en el cálculo de TMB causado por variaciones en el diseño del panel (p. ej., número variable de genes o tamaño).

Trazabilidad de datos y valor de análisis secundario

Los datos generados por una única prueba WES son un activo valioso para los pacientes. Con el avance de la investigación científica, constantemente se descubren nuevos biomarcadores. Los datos WES existentes se pueden volver a analizar en cualquier momento para descubrir un nuevo valor clínico sin necesidad de volver a realizar pruebas.

Valor científico excepcional

Los datos completos proporcionados por WES son una herramienta poderosa para descubrir nuevos genes patógenos, nuevos objetivos farmacológicos y nuevos antígenos, lo que hace avanzar significativamente tanto la investigación oncológica básica como la medicina traslacional.

En resumen, los servicios de pruebas de TMB basados en WES representan lo último en análisis genómico de tumores. No solo proporciona la base más confiable para la aplicación precisa de la inmunoterapia en la práctica clínica, evitando diagnósticos erróneos y desperdicio de recursos médicos, sino que también abre la puerta a comprender la heterogeneidad tumoral y los mecanismos evolutivos a nivel de investigación. A pesar de su costo relativamente alto y su complejidad analítica, con la continua disminución de los precios de la tecnología de secuenciación y la creciente sofisticación de las herramientas bioinformáticas, WES está pasando gradualmente de la investigación a la clínica, convirtiéndose en un componente central de los servicios de medicina de precisión de alta gama, brindando nuevas esperanzas a más pacientes con cáncer.

Escenarios de aplicación

Predicción de la eficacia de la inmunoterapia: esta es la aplicación principal de las pruebas WES-TMB. La FDA ha aprobado diagnósticos complementarios basados en TMB (como los basados en paneles NGS grandes) para seleccionar pacientes con tumores sólidos para el tratamiento con pembrolizumab (K-12). Un TMB alto (generalmente definido como ≥10 mut/Mb) es un criterio de inclusión clave.

Selección de pacientes para ensayos clínicos: en muchos ensayos clínicos que involucran nuevas inmunoterapias, un TMB alto es un biomarcador clave para la inscripción, lo que ayuda a enriquecer la población potencial de respuesta y mejorar las tasas de éxito de los ensayos.

Análisis panorámico del genoma tumoral: WES no solo proporciona TMB, sino que también detecta simultáneamente mutaciones de genes impulsores, variaciones en el número de copias, inestabilidad de microsatélites (MSI) y otros indicadores en todas las regiones codificantes, brindando a los pacientes el perfil genómico más completo posible, guiando la terapia dirigida, la quimioterapia y la evaluación del riesgo genético.

Investigación sobre cánceres raros o casos complejos: para casos difíciles en los que se desconoce el tipo de cáncer y las pruebas estándar no brindan orientación, las pruebas WES-TMB pueden proporcionar pistas innovadoras de diagnóstico y tratamiento.

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