اختبار جيني يمكنه تشخيص أورام المخ في أقل من ساعتين

نجح علماء وأطباء في تطوير طريقة فائقة السرعة لتشخيص أورام المخ وراثيا، والتي من شأنها أن تقلل الوقت المستغرق لتصنيفها من 6 إلى 8 أسابيع، إلى ساعتين فقط.

هذا الأمر قد يحسن الرعاية لآلاف المرضى كل عام في المملكة المتحدة.

تم تطوير هذه الطريقة، والتي تم تفصيلها في دراسة نشرت في مجلة Neuro-Oncology، من قبل علماء في جامعة نوتنجهام بالتعاون مع الأطباء في مستشفيات جامعة نوتنجهام التابعة لهيئة الخدمات الصحية الوطنية (NUH).

وفي العمل المنشور، استخدم الفريق النهج الجديد أثناء إجراء 50 عملية جراحية لأورام المخ لتقديم تشخيص سريع أثناء العملية الجراحية.

حقق هذا النهج نسبة نجاح 100%، إذ يوفر نتائج تشخيصية في أقل من ساعتين من الجراحة، وتصنيفات مفصلة للأورام في غضون دقائق من التسلسل.

علاوة على ذلك، تتيح قدرة المنصة على مواصلة التسلسل إجراء تشخيص متكامل تمامًا في غضون 24 ساعة.

يُشخَّص 34 شخصًا يوميًا في المملكة المتحدة بنوع من أورام المخ، أي ما يعادل أكثر من 12 ألف حالة سنويا، وقد يكون متوسط ​​معدل البقاء على قيد الحياة أقل من عام في حالات سرطانات المخ الأكثر عدوانية.

اختبارات جينية معقدة

تتطلب أورام الدماغ اختبارات جينية معقدة لتشخيصها، والتي يضطر الأطباء حاليًا إلى إرسالها إلى مراكز تحليل مركزية.

قد يستغرق الحصول على النتائج الكاملة من ستة إلى ثمانية أسابيع أو أكثر لإبلاغ المرضى بنوع الورم وتوقعاتهم. هذا الانتظار الطويل يُسبب صدمة نفسية شديدة للمرضى، كما أنه يُؤخر بدء العلاج الإشعاعي والعلاج الكيميائي، مما قد يُقلل من فرص نجاح العلاج.

طوّر فريق الخبراء في نوتنجهام طريقة فائقة السرعة لتشخيص أورام الدماغ وراثيًا، مما يُجنّبهم هذا التأخير.

تتميز هذه الطريقة بسرعة فائقة، إذ يُمكن الحصول على النتائج في غضون ساعتين، مما قد يُتيح للجراح هذه المعلومات أثناء العملية الجراحية لاتخاذ القرارات الجراحية المناسبة.

وقال الدكتور ستيوارت سميث، جراح الأعصاب: "كانت عملية تشخيص أورام الدماغ، في السابق، بطيئة ومكلفة، أما الآن، ومع هذه التقنية الجديدة، فبإمكاننا تقديم خدمات أفضل للمرضى، إذ يمكننا الحصول على إجابات أسرع بكثير، مما سيكون له تأثير أكبر بكثير على اتخاذ القرارات السريرية، في غضون ساعتين فقط، ويجد المرضى صعوبة بالغة في انتظار النتائج لأسابيع عديدة، وهذا يزيد من القلق والتوتر في وقت عصيب للغاية أصلاً".

وأضاف: "هذا النوع من العمليات قد يكون طويلاً للغاية، لذا من المحتمل أن يتم إعلام الجراح أثناء الجراحة بالتشخيص الدقيق، مما يؤثر بدوره على الاستراتيجية الجراحية".

يبدأ مسار العلاج الحالي بفحص بالرنين المغناطيسي للتأكد من وجود ورم.

يتحدث المرضى مع الأطباء لمناقشة احتمالات نوع الورم لديهم. بالنسبة للعديد من أنواع الأورام، يخضع المرضى بعد ذلك لجراحة لأخذ عينة من الورم، والتي تُرسل حاليًا إلى مختبرات مركزية لفحصها بحثًا عن أي خلل في الحمض النووي، مما يُحدد نوع الورم.

تقليديًا، كان الخبراء يفحصون العينات، وكان منظور علم الأمراض العصبية يتمثل في محاولة تحديد الخلايا بصريًا.

لكن في السنوات القليلة الماضية، تغيرت العملية، وأصبحت الأورام تُصنف بناءً على الحمض النووي والتشوهات الجينية، وهي عملية بطيئة عادةً بسبب القيود التكنولوجية.

طوّر البروفيسور مات لوز، عالم الأحياء من كلية علوم الحياة بجامعة نوتنجهام، طريقةً لتسلسل أجزاء محددة من الحمض النووي البشري على عمق أكبر باستخدام أجهزة التسلسل المحمولة من شركة أكسفورد نانوبور تكنولوجيز.

تتيح هذه الطريقة فحص الأجزاء ذات الصلة من الجينوم البشري بسرعة أكبر، وتسلسل مناطق متعددة من الحمض النووي في الوقت نفسه، مما يُسرّع العملية برمتها.

وقد استخدم الفريق الآن هذه الطريقة لاختبار عينات من أورام المخ وراثيا.

ROBIN، وهي أداة برمجية تعتمد على أجهزة تسلسل النانو P2 PromethION، تقوم بتسلسل الحمض النووي من خلال اكتشاف التغيير في تدفق التيار عندما تمر جزيئات مفردة من الحمض النووي عبر مسام نانوية - أو ثقب صغير - في الغشاء.

قال البروفيسور لوز: "عندما تمكنا لأول مرة من تسلسل الجينوم البشري بالكامل في عام 2018، استغرق الأمر حوالي خمسة مختبرات وستة أشهر للقيام بذلك، وهو أمر غير مثالي بالتأكيد عندما يكون الوقت جوهريًا بالنسبة للمريض.

وأضاف: "تتيح لنا هذه الطريقة الجديدة الآن اختيار أجزاء الحمض النووي التي نحتاج إلى دراستها للإجابة على أسئلة محددة، مثل نوع الورم وكيفية علاجه. وبالاشتراك مع أبحاثنا اللاحقة، التي تمكنا فيها من دراسة أجزاء ذات صلة من الجينوم البشري بسرعة أكبر، أصبح لدينا الآن آلية تتيح لنا استخدام نظام ROBIN لإنشاء تصنيفات شاملة للأورام بسرعة أكبر".

وتابع: "بمجرد حصولنا على عينة من المريض، يُمكننا الآن استخراج الحمض النووي بسرعة ودراسة خصائصه المختلفة لتزويدنا بالمعلومات التي نحتاجها. الميثلة هي أكثر ما نهتم به في هذه الحالة في مراحلها المبكرة، لأنها تُحدد نوع الورم".

بمجرد إزالة العينة أثناء الجراحة، يتم إرسالها إلى مختبر علم الأمراض، حيث يقومون باستخراج الحمض النووي قبل إرسالها إلى الفريق للتسلسل.

قال الدكتور سيمون باين، استشاري أمراض الأعصاب في مستشفى جامعة نورثويسترن: "ستُحدث هذه الطريقة الجديدة لتشخيص أورام المخ نقلة نوعية. إنها ثورية حقًا. فهي لا تزيد من سرعة توفر النتائج فحسب، بل تُحسّن أيضًا دقة التشخيص بشكل مذهل".

ويسعى الفريق الآن إلى طرح الاختبار الجديد في مؤسسات NHS في جميع أنحاء المملكة المتحدة.

وقال البروفيسور لوز "إن الاختبار ليس أكثر دقة وسرعة فحسب، بل إنه أرخص أيضًا من الطرق الحالية".