Современные диагностические возможности молекулярного исследования опухолей мозга в Центре нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко

Рыжова М.В.

ФГАУ «Научный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России

ORCID: 0000-0001-7206-6365

Телышева Е.Н.

ФГАУ «Научный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России

ORCID: 0000-0002-0370-8667

Шайхаев Е.Г.

ФГАУ «Научный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России

ORCID: 0000-0002-7882-2579

Старовойтов Д.В.

ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России

Котельникова А.О.

Галстян С.А.

ФГАУ «Научный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России

ORCID: 0000-0001-9953-6654

Оконечников К.В.

Детский онкологический центр им. Хоппа в Гейдельберге;
Немецкий центр исследований рака

Современные диагностические возможности молекулярного исследования опухолей мозга в Центре нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко

Авторы:

Рыжова М.В., Телышева Е.Н., Шайхаев Е.Г., Старовойтов Д.В., Котельникова А.О., Галстян С.А., Оконечников К.В.

Подробнее об авторах

Журнал: Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2021;85(6): 98‑101

DOI: 10.17116/neiro20218506198

Загрузок: 78

Как цитировать:

Рыжова М.В., Телышева Е.Н., Шайхаев Е.Г., Старовойтов Д.В., Котельникова А.О., Галстян С.А., Оконечников К.В. Современные диагностические возможности молекулярного исследования опухолей мозга в Центре нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко. Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2021;85(6):98‑101.
Ryzhova MV, Telysheva EN, Shaikhaev EG, Starovoitov DV, Kotelnikova AO, Galstyan SA, Okonechnikov KV. Current diagnostic methods in molecular classification of brain tumors at the Burdenko Neurosurgical Center. Burdenko's Journal of Neurosurgery. 2021;85(6):98‑101. (In Russ., In Engl.)
https://doi.org/10.17116/neiro20218506198

Подписка 2025 (Burdenko's Journal of Neurosurgery)

Использование инфографики авторами научных работ

Читать метаданные

Наиболее достоверным и эффективным методом диагностики опухолей центральной нервной системы (ЦНС) в последнее время принято считать метилирование ДНК. Здоровые органы и опухоли различных локализаций имеют свою уникальную, лишь им присущую структуру метилирования. Определение полного метилома ДНК опухоли представляет собой выявление всех метилированных нуклеотидов в опухоли. «Золотым стандартом» для анализа состояния метилирования отдельных цитозинов является бисульфитная конверсия, при которой неметилированные цитозины превращаются в урацилы и читаются как тимины, в то время как метилированные цитозины защищены от преобразования.

Ключевые слова:

история нейрохирургии

В.М.Угрюмов

Саратовский институт восстановительной хирургии и ортопедии

Авторы:

Рыжова М.В.

ФГАУ «Научный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России

ORCID: 0000-0001-7206-6365

Телышева Е.Н.

ФГАУ «Научный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России

ORCID: 0000-0002-0370-8667

Шайхаев Е.Г.

ФГАУ «Научный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России

ORCID: 0000-0002-7882-2579

Старовойтов Д.В.

Котельникова А.О.

Галстян С.А.

ФГАУ «Научный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России

ORCID: 0000-0001-9953-6654

Оконечников К.В.

Детский онкологический центр им. Хоппа в Гейдельберге;
Немецкий центр исследований рака

Дата поступления:

02.03.2021

Дата принятия в печать:

08.10.2021

Список литературы:

Capper D, Jones DTW, Sill M, Hovestadt V, Schrimpf D, Sturm D, Koelsche C, Sahm F, Chavez L, Reuss DE, Kratz A, Wefers AK, Huang K, Pajtler KW, Schweizer L, Stichel D, Olar A, Engel NW, Lindenberg K, Harter PN, Braczynski AK, Plate KH, Dohmen H, Garvalov BK, Coras R, Hölsken A, Hewer E, Bewerunge-Hudler M, Schick M, Fischer R, Beschorner R, Schittenhelm J, Staszewski O, Wani K, Varlet P, Pages M, Temming P, Lohmann D, Selt F, Witt H, Milde T, Witt O, Aronica E, Giangaspero F, Rushing E, Scheurlen W, Geisenberger C, Rodriguez FJ, Becker A, Preusser M, Haberler C, Bjerkvig R, Cryan J, Farrell M, Deckert M, Hench J, Frank S, Serrano J, Kannan K, Tsirigos A, Brück W, Hofer S, Brehmer S, Seiz-Rosenhagen M, Hänggi D, Hans V, Rozsnoki S, Hansford JR, Kohlhof P, Kristensen BW, Lechner M, Lopes B, Mawrin C, Ketter R, Kulozik A, Khatib Z, Heppner F, Koch A, Jouvet A, Keohane C, Mühleisen H, Mueller W, Pohl U, Prinz M, Benner A, Zapatka M, Gottardo NG, Driever PH, Kramm CM, Müller HL, Rutkowski S, von Hoff K, Frühwald MC, Gnekow A, Fleischhack G, Tippelt S, Calaminus G, Monoranu CM, Perry A, Jones C, Jacques TS, Radlwimmer B, Gessi M, Pietsch T, Schramm J, Schackert G, Westphal M, Reifenberger G, Wesseling P, Weller M, Collins VP, Blümcke I, Bendszus M, Debus J, Huang A, Jabado N, Northcott PA, Paulus W, Gajjar A, Robinson GW, Taylor MD, Jaunmuktane Z, Ryzhova M, Platten M, Unterberg A, Wick W, Karajannis MA, Mittelbronn M, Acker T, Hartmann C, Aldape K, Schüller U, Buslei R, Lichter P, Kool M, Herold-Mende C, Ellison DW, Hasselblatt M, Snuderl M, Brandner S, Korshunov A, von Deimling A, Pfister SM. DNA methylation-based classification of central nervous system tumours. Nature. 2018;555(7697):469-474. https://doi.org/10.1038/nature26000
Fernandez AF, Yassen Assenov Y, Martin-Subero JI, Balint B, Siebert R, Taniguchi H, Yamamoto H, Hidalgo M, Tan A-C, Galm O, Ferrer I, Sanchez-Cespedes M, Villanueva A, Carmona J, Sanchez-Mut JV, Berdasco M, Moreno V, Capella G, Monk D, Ballestar E, Ropero S, Martinez R, Sanchez-Carbayo M, Prosper F, Agirre X, Fraga MF, Grana O, Perez-Jurado L, Mora J, Puig S, Prat J, Badimon L, Puca AA, Meltzer S J, Lengauer T, Bridgewater J, Bock C,and Esteller M. A DNA methylation fingerprint of 1628 human samples. Genome Research. 2012;22(2):407-419. https://doi.org/10.1101/gr.119867.110
Capper D, Stichel D, Sahm F, Jones DTW, Schrimpf D, Sill M, Schmid S, Hovestadt V, Reuss DE, Koelsche C, Reinhardt A, Wefers AK, Huang K, Sievers P, Ebrahimi A, Schöler A, Teichmann D, Koch A, Hänggi D, Unterberg A, Platten M, Wick W, Witt O, Milde T, Korshunov A, Pfister SM, von Deimling A. Practical implementation of DNA methylation and copy-number-based CNS tumor diagnostics: the Heidelberg experience. Acta Neuropathologica. 2018;136(2):181-210. https://doi.org/10.1007/s00401-018-1879-y

Закрыть метаданные

Наиболее достоверным и эффективным методом диагностики опухолей центральной нервной системы (ЦНС) в последнее время принято считать метилирование ДНК [1]. Здоровые органы и опухоли различных локализаций имеют свою уникальную, лишь им присущую структуру метилирования. Определение полного метилома ДНК опухоли представляет собой выявление всех метилированных нуклеотидов в опухоли. «Золотым стандартом» для анализа состояния метилирования отдельных цитозинов является бисульфитная конверсия, при которой неметилированные цитозины превращаются в урацилы и читаются как тимины, в то время как метилированные цитозины защищены от преобразования [2].

Впервые на территории Российской Федерации исследование метилирования ДНК стало доступно в патологоанатомическом отделении ФГАУ «НМИЦ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России. Используя прибор-секвенатор Illumina NextSeq 550 Sequencing System и, в частности, его специальную опцию метилирования на чипах Infinium MethylationEPIC Kit, можно легко и быстро определять молекулярные группы медуллобластом, глиобластом, эпендимом и эмбриональных опухолей ЦНС, а также устанавливать степень злокачественности менингиом и верифицировать мягкотканные саркомы. В результате сканирования на приборе NextSeq 550 Sequencing System специально приготовленных образцов ДНК генерируются необработанные IDAT-файлы, несущие информацию о профиле метилирования 850 тыс. CpG-динуклеотидов. IDAT-файлы загружаются в постоянно обновляющиеся и находящиеся в свободном доступе электронные классификаторы на сайте German Cancer Research Center (https://www.molecularneuropathology.org/mnp) и сравниваются с данными метилирования 2800 различных видов референсных образцов опухолей ЦНС и мягкотканных сарком, имеющих уникальные профили метилирования.

Результатом такого анализа является детальный молекулярный отчет (см. рисунок), в котором указаны молекулярный диагноз, краткая справка о подобных опухолях с указанием совместимых с молекулярным диагнозом гистологических нозологий, частота выявления, пол, возраст и типичная локализация. Предоставляется вычисленное характерное изменение копийности (добавки, амплификации и делеции хромосом) и статус метилирования гена MGMT. Подробно процедуру исследования и анализа данных, а также клиническое применение полученных результатов описали D. Capper и соавт. [1, 3]. К настоящему времени в течение полугода нами проведено более 200 исследований метилирования ДНК из замороженной ткани и парафиновых блоков. Мы готовы проводить метирование ДНК из парафиновых блоков амбулаторным пациентам с опухолями ЦНС и детям с саркомами. Считаем, что показаниями к проведению метилирования ДНК являются злокачественные супратенториальные опухоли у детей (для установления диагноза) и медуллобластомы (для установления молекулярной группы). По запросу онколога может быть установлен молекулярный вариант эпендимомы и атипической тератоидно-рабдоидной опухоли. Рекомендуем исследовать опухоли у детей и взрослых, чей диагноз вызывает коллегиальные сомнения.

Молекулярный отчет.

а — техническая информация предоставленных данных метилирования, а также оценка-предсказание типа материала и пола пациента на образце опухоли; б — результат классификации опухоли — метиляционный класс опухоли с пояснениями, получаемый при сравнении с базой данных, включающей широкий спектр новообразований центральной нервной системы, коэффициент соответствия близок к 1; в — профиль вариации числа копий генома — добавки и амплификации хромосом и генов (окрашены в зеленый цвет) и потери хромосом и генов (окрашены в красный цвет).

Исследование метилирования ДНК не входит в перечень исследований ОМС, является платным, на сегодняшний день стоимость составляет 170 тыс. рублей. С оплатой исследования помогают детские благотворительные фонды — благотворительный фонд Константина Хабенского и благотворительный фонд «Подари жизнь». Для исследования необходимо предоставить гистологические препараты, парафиновый блок и выписной эпикриз. Исследование длится 7—10 рабочих дней, набор материала для исследования занимает в среднем около 1—2 нед (партия на исследование составляет 16 опухолей — используется чип на 16 образцов).

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Рыжова М.В.

Сбор и обработка материала — Рыжова М.В., Телышева Е.Н., Шайхаев Е.Г., Старовойтов Д.В., Котельникова А.О., Галстян С.А., Оконечников К.В.

Анализ данных — Телышева Е.Н., Шайхаев Е.Г., Старовойтов Д.В., Котельникова А.О., Галстян С.А., Оконечников К.В.

Написание текста — Рыжова М.В., Шайхаев Е.Г., Оконечников К.В.

Редактирование — Оконечников К.В.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации по соглашению №075-15-2020-809 (вн. номер 13.1902.21.0030).

Благодарности

Авторы выражают сердечную благодарность prof. Andrey Korshunov за поддержку и готовность поделиться тонкостями анализа метилирования ДНК.

Комментарий

Уважаемые коллеги, это потрясающая новость! ФГАУ»НМИЦ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России всегда был и остается в авангарде диагностики и лечения опухолей ЦНС, и данная статья-заявка подтверждает этот постулат! Я как детский онколог с почти 25-летним стажем счастлива, что в России наконец появилась такая возможность — дифференцировать опухоли ЦНС на молекулярном уровне. Технология ДНК-метилирования уже около 10 лет доступна зарубежным специалистам (нейрохирургам, онкологам, лучевым терапевтам и др.), оказывающим помощь пациентам с опухолями головного и спинного мозга, и является стандартом идентификации таких опухолей. Это позволяет не только более точно типировать опухоли, но и определять тактику ведения таких пациентов, а соответственно и улучшать результаты лечения таких больных. Это также позволит шире использовать возможности не только химиолучевого лечения, но и таргетной терапии, которая все шире входит в практику ведения больных с опухолями мозга не только при рецидивах, но и как первичное лечение. Использование результатов методики позволит также включать наших пациентов в международные клинические исследования и проводить собственные проспективные научные разработки.

Я поздравляю авторов и весь коллектив ФГАУ «НМИЦ нейрохирургии им. ак. Н.Н. Бурденко» Минздрава России со столь значимым событием в Вашей жизни и благодарю за оказанную честь быть рецензентом статьи —знакового события для российского медицинского сообщества!

Э.В. Кумирова (Москва)