Innowacyjne Forum Medyczne - Zakład Genetyki i Onkologii Molekularnej

dr hab. n med. Marzena Anna Lewandowska, prof. nadzw., MBA, Kierownik Zakładu

Innowacyjne Forum Medyczne – Zakład Genetyki i Onkologii Molekularnej to:

  • nowoczesna infrastruktura,
  • technologie na światowym poziomie,
  • zespół systematycznie podnoszący kwalifikacje w kraju i za granicą.

Składa się to na sukces podczas wdrażania nowych usług zgodnych ze światowymi standardami genetycznej diagnostyki onkologicznej.

W 2014 roku, kiedy powstał Zakład Genetyki i Onkologii Molekularnej wykonywane były badania z wykorzystaniem dwóch metod tj. PCR w czasie rzeczywistym oraz hybrydyzacja in situ. Analizowanych tymi metodami było jedynie kilka biomarkerów molekularnych (3-4 geny). Ze względu na ogromny rozkwit onkogenetyki doszło do znaczącego poszerzenia procedur diagnostycznych o nowe, innowacyjne technologie: sekwencjonowanie nowej generacji NGS, sekwencjonowanie kapilarne metodą Sangera, zautomatyzowany proces fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ. Wzrosła również liczba  badanych biomarkerów – obecnie w ZGiOM ocenianych jest ponad 25 biomarkerów z wykorzystaniem ww. metod.

5

Izolacja krążącego DNA nowotworowego, mgr Ewelina Szczerba

NOWOCZESNA INFRASTRUKTURA

Zakład Genetyki i Onkologii Medycznej mieści się w Innowacyjnym Forum Medycznym. Jest to unikalne miejsce, pionierska inwestycja którego projekt od samego początku opierał się na nowoczesnej infrastrukturze medycznej, diagnostycznej i dydaktycznej. IFM tworzy pomost między diagnostami - genetykami a kliniką i pacjentem. Jego zadaniem jest integracja nauki z kliniką poprzez prezentację dorobku naukowego dotyczącego medycyny translacyjnej, a w szczególności zastosowania biologii molekularnej w zakresie diagnostyki genetycznej chorób nowotworowych.

TECHNOLOGIE NA ŚWIATOWYM POZIOMIE

Zakład Genetyki i Onkologii Molekularnej wyróżnia się na tle innych ośrodków w regionie dzięki innowacyjnej aparaturze tj:

- wykorzystującej technologię sekwencjonowania nowej generacji NGS - sekwenator MiniSeq oraz wysokoprzepustowy sekwenator NextSeq550.

- najnowszy sekwenator kapilarny SeqStudio Genetic Analyzer  – jako pierwszy zainstalowany w Polsce do sekwencjonowania DNA metodą Sangera,

- aparat Discovery Ultra, który zautomatyzował proces fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ oraz mikroskop fluorescencyjny Olympus wraz z nowoczesnym oprogramowaniem Applied Spectral Imaging (ASI) do automatycznej oceny cytogenetycznej w guzach litych.

1

Pierwszy w Polsce Sekwenator Nowej Generacji MiniSeq.  Od lewej: dr hab. n med. Marzena Anna Lewandowska, prof. nadzw., MBA dr n med. Katarzyna Kamińska, mgr Ewelina Szczerba, dr n med. Marta Kubiak

KADRA ZAKŁADU GENETYKI I ONKOLOGII MOLEKULARNEJ

Sprzęt i nowoczesne technologie to nie wszystko – o sukcesach ZGiOM decyduje przede wszystkim wiedza i kompetencje interdyscyplinarnego zespołu oraz rzetelna praca. Bogactwem ZGiOM jest rozwijająca się medycznie (diagnostycznie) i naukowo kadra diagnostów, doktorów i doktorantów. Zespół badawczy prowadzony przez dr hab. n med. Marzenę A. Lewandowską, prof. nadzw, MBA systematycznie podnosi swoje kwalifikacje poprzez udział w szkoleniach w kraju i za granicą (w Niemczech, Belgi, Korei i USA). Praca naukowa pod kierunkiem profesor Lewandowskiej jest publikowana w międzynarodowych czasopismach naukowych, rozprawy doktorskie maja istotną wartość merytoryczna nagradzaną wyróżnieniem  (dr n. med. K Kamińska, dr n med. M Kubiak),   stypendium Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego za osiągnięcia w nauce.

DIAGNOSTYKA GENETYCZNA ZGODNA ZE ŚWIATOWYMI STANDARDAMI

Wyposażenie Zakładu Genetyki i Onkologii Molekularnej oraz kompetentny zespół pozwalają na wdrażanie i realizowanie usług medycznych zgodnych z bieżącymi standardami światowymi. ZGiOM  jest prekursorem diagnostyki genetycznej z tkanki nowotworowej w regionie i województwach ościennych. W odpowiedzi na aktualne potrzeby wynikające z najnowszych osiągnięć z zakresu medycyny personalizowanej, pacjentom onkologicznym oferujemy analizę około 25 biomarkerów prognostycznych oraz predykcyjnych. Badanie genetyczne wspierają decyzje terapeutyczne lekarzy  Centrum Onkologii.

Dostarczamy niezbędnych informacji genetycznych do kwalifikacji pacjentów do terapii celowanej: raka piersi, raka jajnika, niedrobnokomórkowego raka płuca, raka jelita grubego, czerniaka złośliwego, nowotworów podścieliskowych przewodu pokarmowego (GIST) jak również badania genetyczne glejaka, nowotworów wywodzących się z limfocytów B, mięsaka Ewinga czy mięsaka maziówkowego.

Opracowanie badania diagnostycznego mutacji w genach BRCA1/2 w tkance nowotworowej piersi i/lub jajnika z wykorzystaniem metody NGS zostało docenione  w listopadzie 2019 roku wyróżnieniem w konkursie Liderzy Innowacji Pomorza i Kujaw dla zespołu badawczego Zakładu Genetyki i Onkologii Molekularnej.

Wykorzystanie innowacyjnej technologii NGS pozwala znacząco poszerzyć grupę pacjentów onkologicznych, którym można oferować leczenie spersonalizowane. Możliwość analizy mutacji w genie BRCA1/2 metoda sekwencjonowania nowej generacji  zaspakaja potrzeby onkologów  w zakresie kwalifikacji pacjentek z rakiem jajnika do programu lekowego z użyciem leku celowanego oraz chirurgów i genetyków  klinicznych w zakresie  algorytmu postepowania z pacjentkami z rakiem piersi.

Procedury badawcze w ZGiOM wykonywane w latach 2014-2018 w zakresie diagnostyki chorób nowotworowych ukierunkowane były na analizy zmian genetycznych w tkance nowotworowej. W 2019 roku Zakład Genetyki i Onkologii Molekularnej poszerzył zakres świadczonych usług medycznych w zakresie diagnostycznych badania zmian dziedzicznych (germinalnych). W tym zakresie ZGiOM współpracuje z Poradnią Genetyki Onkologicznej (Poliklinika Centrum) oraz Zakładem Profilaktyki i Promocji Zdrowia – Poradnia genetyczną w ramach programu Ministerstwa Zdrowia  ”opieki nad rodzinami wysokiego, dziedzicznie uwarunkowanego ryzyka zachorowania na nowotwory złośliwe-wczesne wykrywanie nowotworów złośliwych w rodzinach wysokiego, dziedzicznie uwarunkowanego ryzyka zachorowania na raka piersi i raka jajnika na lata 2019 – 2021”.

Wykonujemy zarówno ocenę najczęstszych mutacji w BRCA1/2, PALB2, CHEK2 metodą wykorzystującą techniki PCR, qPCR i sekwencjonowania kapilarnego jak również ocenę zmian znanych i nieznanych metodą NGS (krew obwodowa).

1

Pierwszy w Polsce sekwenator kapilarny SeqStudio. Od lewej: mgr inż. Joanna Wojtysiak,  dr hab. n med. Marzena Anna Lewandowska, prof. nadzw., MBA

WSPÓŁPRACA Z OŚRODKAMI NAUKOWO-BADAWCZYMI

Zakład Genetyki i Onkologii Molekularnej współpracuje z licznymi ośrodkami naukowo-badawczymi zarówno w kraju jak i za granicą. Najważniejsze z nich to:

  1. Northwestern University w Chicago – współpraca w zakresie badań naukowych w obszarze nauk podstawowych, w celu identyfikacji mechanizmów regulujących ekspresję genów związanych ze strukturą PNC. Wieloletnia współpraca z Northwestern University zaowocowała uzyskaniem przez panią Kierownik ZGiOM, dr hab. n. med., prof. nadzw. Marzenę Lewandowską, dwóch grantów badawczych finansowanych w drodze konkursów krajowych i zagranicznych:
  2. Zakład Genetyki Molekularnej, Polska Akademia Nauk, Poznań.
  3. Collegium Medicum w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.

JAKOŚĆ BADAŃ GENETYCZNYCH NA NAJWYŻSZYM POZIOMIE

W celu zapewnienia wysokiej jakości badań molekularnych wykonywanych w IFM - Zakładzie Genetyki i Onkologii Molekularnej, w procesie diagnostycznym korzystamy z odczynników certyfikowanych CE-IVD. Ponadto wysoką jakość wykonywanych w Naszym Zakładzie badań może potwierdzić fakt, iż bierzemy udział w licznych krajowych oraz międzynarodowych kontrolach jakości. Pozytywna ocena każdorazowo potwierdzona jest uzyskanymi certyfikatami.

Niezmiennie od 2012 roku wiedziemy prym wśród laboratoriów europejskich!

Certyfikacje w jakich bierzemy udział to m.in.: EMQN (Wielka Brytania), NEQAS (Wielka Brytania) , GenQA (Wielka Brytania), EQA (Belgia).

Od 2012 roku posiadamy międzynarodowe certyfikaty na wykonywanie badań genetycznych w tkance nowotworowej z użyciem technik molekularnych (qPCR), czy w zakresie cytogenetyki molekularnej (FISH). Nowością (od 2018 roku) są certyfikaty na wykonywanie badań genetycznych z wykorzystaniem sekwencjonowania nowej generacji (NGS – rak jajnika) lub płynnej biopsji – gdzie materiałem do badań genetycznych jest krążące DNA nowotworowe.

8

System do automatycznego wykonywania badania genetycznego  metoda FISH, od lewej: mgr Stanisław Kruszewski, mgr Karolina Januszewska-Bilska

Rak płuca

Od 2011 roku regularnie bierzemy udział w międzynarodowych ocenach jakości wykonywanych badań mutacji somatycznych w genie EGFR oraz rearanżacji w genie ALK, a od tego roku również rearanżacji w genie ROS1 w raku płuca. Ponadto, wzięliśmy udział w pilotażowej dla krajów europejskich, ocenie jakości badań mutacji ctEGFR w krążącym DNA nowotworowym cfDNA EQA scheme 2018 - IQNPath. Posiadamy aktualny certyfikat walidacji EMQN Lung Cancer (NSCLC) 2019 na maksymalną ilość punktów (2/2),: genotypowanie 100%, interpretacja 100%, poprawność wydawanego wyniku pod względem formalnym 100%. Średnie wyniki uzyskanych przez 401 laboratoria z całego świata wynosiły odpowiednio: 1.87/2.0, 1.61/2.0, 1.85/2.0) Obecnie czekamy na rozstrzygnięcie wyników certyfikacji ESP Lung EQA Scheme 2019.

Rak jelita grubego

Zakład Genetyki i Onkologii Molekularnej Bydgoskiego Centrum Onkologii w 2018 roku uzyskał również certyfikację EQA (External quality assessment): Colon. Kontrola jakości dotyczyła wykonania i analizy molekularnej mutacji somatycznych w trzech genach: KRAS, NRAS oraz BRAF. Brało w niej udział 112 laboratoriów z 27 krajów, w tym 7 laboratoriów z Polski. Aż 15% laboratoriów nie uzyskało w ogóle certyfikacji. Nasz Zakład uzyskał maksymalną ocenę za prawidłowe genotypowanie (20/20). Sukcesem jest również otrzymanie pełnej punktacji (4/4) za raportowanie, czyli prawidłowe przedstawianie wyników wraz z interpretacją.

Rak jajnika – metoda NGS

Od 2018 roku istnieje możliwość poddaniu sie międzynarodowej kontroli jakości wykonywanych badań mutacji germinalnych i somatycznych w genach BRCA1 i BRCA2 metodą NGS organizowanej przez EMQN w Wielkiej Brytanii. W 2018 roku uzyskaliśmy maksymalną ilość punktów plasując się w czołówce laboratoriów europejskich. Zewnętrzna ocena EMQN BRCA1/2 2018 była pilotażowa ponieważ laboratoria w krajach europejskich, podobnie jak nasz Zakład, w ciągu ostatnich lat przygotowywały się do wdrożenia tej usługi. W walidacji oceniane były: genotypowanie, interpretacja wyniku oraz poprawność wydawanego wyniku pod względem formalnym, a średnie wyniki z 220 laboratoriów z całej Europy wynosiły odpowiednio: 1,85/2; 1,62/2 oraz 1,96/2 punkty. Nasze laboratorium było jedynym w województwie kujawsko-pomorskim, które wzięło udział w tej ocenie. Obecnie wykonaliśmy analizy na potrzeby EMQN BRCA1/2 2019 i czekamy rozstrzygnięcie wyników.

Rak piersi

Od  certyfikację na wykonywanie badań w zakresie cytogenetyki molekularnej (proste badanie genetyczne – ocena amplifikacji genu HER2 metodą FISH) w raku piersi. W 2017 roku wzięliśmy udział w 3-etapowej walidacji zewnątrzlaboratoryjnej organizowanej przez The United Kingdom National External Quality Assessment Services (UK NEQAS). Uzyskany przez nas wynik „Excellent Standard” wyróżnia nas na tle innych laboratoriów z całego świata. Punktacja przyznana nam przez UK NEQAS uplasowała Zakład Genetyki i Onkologii Molekularnej w bardzo wąskim gronie laboratoriów świadczących usługi na doskonałym poziomie. Należy zaznaczyć, że 20% laboratoriów, które wykonują oceny amplifikacji genu HER2 i zgłosiły się do oceny jakości – nie przeszło kwalifikacji. Wynik ten wskazuje, że choć technika i ocena złudnie wydają się być prostą metodą to doświadczenie badań genetycznych, wysokie kompetencje oraz zachowywanie najwyższych standardów w rutynowej diagnostyce pozwoliło nam z bardzo dobrymi wynikami przejść międzynarodową ocenę jakości amplifikacji HER2.

9

Analiza  badań genetycznych metodą FISH (przykład oceny amplifikacji genu HER2) pierwszy w Polsce system ASI do badania metoda FISH Od lewej: mgr Paulina Kliszewska, mgr Natalia Chrzanowska

Czerniak

W międzynarodowej ocenie molekularnych analiz mutacji somatycznych w genie BRAF (UK NEQAS for Molecular Genetics) w 2017 roku Zakład Genetyki i Onkologii Molekularnej uzyskał wybitny wynik – maksymalną ilość punktów, po raz kolejny potwierdzając najwyższą jakość świadczonych przez nas usług wykonywanych techniką PCR w czasie rzeczywistym.

 

Uzyskiwanie co roku tak wysokich ocen w Międzynarodowych Ocenach Jakości jest gwarancją dla pacjentów Centrum Onkologii, że badania genetyczne będą wykonane na najwyższym poziomie. Ma to szczególne znaczenie ponieważ badania te są podstawą przy kwalifikacji pacjentów do terapii ukierunkowanych molekularnie.

Kierownik Zakładu
dr hab. n. med. Marzena Anna Lewandowska, prof. nadzw., MBA