Use of next-generation sequencing in daily routine practice

Developments in molecular diagnosis and implementation of mutation-driven targeted therapy marked a milestone in cancer treatment. Next-generation sequencing allows sequencing of a high number of nucleotides in a short time and from a limited quantity of pathology or cytology specimens. This is a review of actual indications, utility of next-generation sequencing, and availability of targeted therapies in different neoplasms. We present the European Society for Medical Oncology Precision Medicine Working Group recommendations for tumor multigene sequencing use with the Scale for Clinical Actionability of molecular Targets ranking determined for each alteration

Molecular diagnostics of cancers – practical approach

Wprowadzenie do leczenia chorób nowotworowych terapii celowanych opartych na przeciwciałach monoklonalnych lub drobnocząsteczkowych inhibitorach kinaz doprowadziło, u wybranych chorych, do istotnej poprawy efektów leczenia. Uzyskanie wydłużenia czasu przeżycia bez progresji choroby czy przeżycia całkowitego wiąże się jednak z koniecznością wykonania na etapie diagnostyki szeregu oznaczeń molekularnych. Ich mnogość narzucana zapisami programów lekowych stwarza ogromne problemy we właściwym doborze poszczególnych oznaczeń oraz stanowi istotne wyzwanie w procesie rozliczenia wykonanych badań. W niniejszym opracowaniu podsumowano najważniejsze aspekty diagnostyki molekularnej nowotworów zalecanej i dostępnej w praktyce klinicznej w Polsce.Wprowadzenie do leczenia chorób nowotworowych terapii celowanych opartych na przeciwciałach monoklonalnych lub drobnocząsteczkowych inhibitorach kinaz doprowadziło, u wybranych chorych, do istotnej poprawy efektów leczenia. Uzyskanie wydłużenia czasu przeżycia bez progresji choroby czy przeżycia całkowitego wiąże się jednak z koniecznością wykonania na etapie diagnostyki szeregu oznaczeń molekularnych. Ich mnogość narzucana zapisami programów lekowych stwarza ogromne problemy we właściwym doborze poszczególnych oznaczeń oraz stanowi istotne wyzwanie w procesie rozliczenia wykonanych badań. W niniejszym opracowaniu podsumowano najważniejsze aspekty diagnostyki molekularnej nowotworów zalecanej i dostępnej w praktyce klinicznej w Polsce

Diagnostyka molekularna nowotworów – podejście praktyczne

Wprowadzenie do leczenia chorób nowotworowych terapii celowanych opartych na przeciwciałach monoklonalnych lub drobnocząsteczkowych inhibitorach kinaz doprowadziło, u wybranych chorych, do istotnej poprawy efektów leczenia. Uzyskanie wydłużenia czasu przeżycia bez progresji choroby czy przeżycia całkowitego wiąże się jednak z koniecznością wykonania na etapie diagnostyki szeregu oznaczeń molekularnych. Ich mnogość narzucana zapisami programów lekowych stwarza ogromne problemy we właściwym doborze poszczególnych oznaczeń oraz stanowi istotne wyzwanie w procesie rozliczenia wykonanych badań. W niniejszym opracowaniu podsumowano najważniejsze aspekty diagnostyki molekularnej nowotworów zalecanej i dostępnej w praktyce klinicznej w Polsce.Wprowadzenie terapii celowanych opartych na przeciwciałach monoklonalnych lub drobnocząsteczkowych inhibitorach kinaz do leczenia chorob nowotworowych doprowadziło do istotnej poprawy wynikow leczenia wybranych chorych. Wydłużenie czasu przeżycia bez progresji choroby czy przeżycia całkowitego wiąże się jednak z koniecznością wykonania na etapie diagnostyki szeregu oznaczeń molekularnych. Ich mnogość – narzucana zapisami programow lekowych – stwarza ogromne problemy we właściwym doborze poszczegolnych oznaczeń oraz stanowi istotne wyzwanie w procesie rozliczania wykonanych badań. W tym opracowaniu podsumowano najważniejsze aspekty diagnostyki molekularnej nowotworow zalecanej i dostępnej w praktyce klinicznej w Polsce

Validation of selected medical centers involved in molecular diagnostics of cancer in the field of EGFR1 mutations determination

Rak płuca to jeden najczęściej występujących nowotworów złośliwych w Polsce i na świecie. Według danych statystycznych rocznie jest przyczyną zgonów 1,3 miliona osób na całym świecie. W niedrobnokomórkowym raku płuc (NDRP) u niektórych chorych (10–15% Ameryka Północna i Europa Zachodnia; 30–35% Japonia i Wschodnia część Azji) występują mutacje somatyczne w genie receptora nabłonkowego czynnika wzrostu (EGFR) powodujące stałą aktywność tego receptora. Występowanie takich mutacji ściśle wiąże się ze skutecznością działania niektórych inhibitorów kinazy tyrozynowej (TKI). Określenie statusu genu EGFR jest kluczowe w doborze najbardziej odpowiedniego schematu leczenia chorych z NDRP. Celem tej pracy jest wykazanie, czy ośrodki zaangażowane w diagnostykę molekularną chorób nowotworowych posiadają odpowiedni potencjał, aby skutecznie przeprowadzić analizę statusu genu EGFR1 w zakresie zmian w eksonach 19. i 21. Dodatkowym celem jest wypracowanie odpowiednich standardów postępowania. Wynikiem przeprowadzonego procesu walidacji są następujące zalecenia dla laboratoriów diagnostycznych: 1. Materiał do izolacji DNA powinien zawierać nie mniej niż 50% utkania nowotworowego; 2. Ujednolicenie procedury izolacji DNA ze skrawków parafinowych wymaga stosowania gotowego zestawu do izolacji DNA; 3. W przypadku braku jednoznacznego wyniku, powinno się wykorzystać dwie metody oznaczania mutacji, zaleca się, aby jednego z wykonywanych oznaczeń dokonać przy wykorzystaniu metody sekwencjonowania bezpośredniego; 4. Zaleca się rozszerzenie panelu analizowanych eksonów do 18., 19., 20. i 21.; 5. Od momentu wypisania skierowania na badanie diagnostyczne do momentu przekazania wyniku badania nie powinno upłynąć więcej niż 10 dni roboczych. Onkol. Prak. Klin. 2011; 7, 3: 138–145Lung cancer is one of the most common cancers in Poland and abroad. According to statistics, it causes the death of 1.3 million people per year worldwide. In a nonsmall cell lung cancer (NSCLC), some patients have somatic mutations in the gene for epidermal growth factor receptor (EGFR), resulting in a constant activity of this receptor (10–15% patients of North American and Western European origin, and 30–35% of patients from Japan and Eastern Asia). The occurrence of such mutations is closely associated with efficacy of tyrosine kinase inhibitors (TKI). Thus, determination of EGFR status is crucial in selecting the most appropriate treatment of patients with NSCLC. The aim of this paper is to show whether the laboratories involved in molecular diagnostics for cancer have the potential to effectively determinate the mutation status (in exons 19 and 21) of the EGFR1 gene. An additional objective is to develop appropriate standards for mutation testing in non-small cell lung cancer. As the result of valiadtion process conducted in the study, the following recommendations for diagnostic laboratories were approved: at least 50% of cancer cells should be present in a tissue for DNA isolation; 2. The method of DNA isolation should be standardized, the most appropriate is usage of DNA isolation kits; 3. In case of equivocal results two independent molecular methods should be employed, one of them should be direct sequencing; 4. It is recommended to extend the panel of analyzed exons to 18, 19, 20 and 21; 5 The turnaround time (TAT) should not take more than 10 working days Onkol. Prak. Klin. 2011; 7, 3: 138–14

Consensus on methods of development of clinical practice guidelines in oncology under the auspices of Maria Sklodowska-Curie National Research Institute of Oncology and the Agency for Health Technology Assessment and Tariff System

Introduction.As the changes leading to improvement of cancer care in Poland have shown the need to introduce clinical practice guidelines into the health care system, it has become clear that no methodological standard of the process for guidelines preparation has been established so far. The following process aims to present a unified and comprehensive clinical practice guidelines (CPGs) development methodology. Materials and methods.A review of globally recognised methods used by guideline development groups was prepared, informing the discussion during three plenary meetings and extensive consultations in writing. The resulting document was unanimously approved by a group of 24 methodologists and clinical experts, and has been formally recognized as a standard for CPGs development by the management of the National Institute of Oncology and the Agency for Health Technology Assessment and Tariff System. Results.Within the process, 43 recommendations were formulated to create unified and comprehensive rules for guideline development within the Polish healthcare system. Conclusions.The presented methods are consistent with the globally recognized tools and methods of guideline development, such as GRADE and ADAPTE, and follow quality criteria described by AGREE II. The process supports the development of high-quality guidelines within a resource-constrained setting by allowing to choose between adoption, adaptation, or de novo development of either the whole document of guidelines or particular recommendations

Zastosowanie sekwencjonowania następnej generacji w codziennej praktyce klinicznej

Rozwój technik diagnostyki molekularnej i zastosowanie leków ukierunkowanych na poszczególne zaburzenia genetyczne stanowi istotny przełom w leczeniu nowotworów. Sekwencjonowanie następnej generacji (NGS) umożliwia ocenę wielu markerów genetycznych oraz wielu klas mutacji w jednym badaniu i z jednej porcji materiału tkankowego lub komórkowego. Niniejsza praca jest przeglądem aktualnych wskazań i wartości wykonywania badań NGS oraz możliwości zastosowania leków ukierunkowanych molekularnie w poszczególnych nowotworach. Przedstawiono również rekomendacje ekspertów Grupy Precyzyjnej Onkologii ESMO z uwzględnieniem skali przydatności klinicznej obserwowanych zaburzeń genetycznych

Mechanisms of Exercise Capacity Improvement after Cardiac Rehabilitation Following Myocardial Infarction Assessed with Combined Stress Echocardiography and Cardiopulmonary Exercise Testing

Cardiac rehabilitation (CR) is indicated in all patients after acute myocardial infarction (AMI) to improve prognosis and exercise capacity (EC). Previous studies reported that up to a third of patients did not improve their EC after CR (non-responders). Our aim was to assess the cardiac and peripheral mechanisms of EC improvement after CR using combined exercise echocardiography and cardiopulmonary exercise testing (CPET-SE). The responders included patients with an improved EC assessed as a rise in peak oxygen uptake (VO2) ≥ 1 mL/kg/min. Peripheral oxygen extraction was calculated as arteriovenous oxygen difference (A-VO2Diff). Out of 41 patients (67% male, mean age 57.5 ± 10 years) after AMI with left ventricular ejection fraction (LVEF) ≥ 40%, 73% improved their EC. In responders, peak VO2 improved by 27% from 17.9 ± 5.2 mL/kg/min to 22.7 ± 5.1 mL/kg/min, p < 0.001, while non-responders had a non-significant 5% decrease in peak VO2. In the responder group, the peak exercise heart rate, early diastolic myocardial velocity at peak exercise, LVEF at rest and at peak exercise, and A-VO2Diff at peak exercise increased, the minute ventilation to carbon dioxide production slope decreased, but the stroke volume and cardiac index were unchanged after CR. Non-responders had no changes in assessed parameters. EC improvement after CR of patients with preserved LVEF after AMI is associated with an increased heart rate response and better peripheral oxygen extraction during exercise

Nowe cele molekularne w algorytmie diagnostycznym niedrobnokomórkowego raka płuca (NDRP)

Niedrobnokomórkowy rak płuca (NDRP) stanowi prawie 85% wszystkich nowotworów płuc, a zdecydowana większość jest diagnozowana w stadium zaawansowanym. Zbyt późne wykrywanie NDRP, związane z bezobjawowym przebiegiem choroby na wczesnym etapie, stanowi główną przyczynę wysokiej umieralności chorych. Obecnie w leczeniu I linii rozsianego raka płuca dąży się do wydłużenia czasu przeżycia i poprawy jakości życia chorych przez zastępowanie chemioterapii immunoterapią lub leczeniem ukierunkowanym molekularnie. Postępowanie w przypadku każdego chorego wymaga indywidualnego, wielodyscyplinarnego i skoordynowanego podejścia grupy specjalistów (w tym: patomorfologów, diagnostów laboratoryjnych i klinicystów). Obecny standard diagnostyczny w NDRP zgodny z dostępnością leków ukierunkowanych molekularnie w ramach programu lekowego Ministerstwa Zdrowia, obejmuje ocenę ekspresji białka PD-L1 oraz stanu genów EGFR, ALK i ROS1. Międzynarodowe zalecenia uwzględniają również analizę genów KRAS, BRAF, ERBB2(HER2), RET, NTRK1-3 oraz MET. W świetle nowych danych dotyczących skuteczności leków ukierunkowanych na mutację wariantu p.Gly12Cys w genie KRAS konieczne jest uwzględnienie wymienionego celu terapeutycznego w dotychczas stosowanym algorytmie diagnostycznym chorych na NDRP

Chronotropic Incompetence Limits Aerobic Exercise Capacity in Patients Taking Beta-Blockers: Real-Life Observation of Consecutive Patients

Background: Chronotropic incompetence in patients taking beta-blockers is associated with poor prognosis; however, its impact on exercise capacity (EC) remains unclear. Methods: We analyzed data from consecutive patients taking beta-blockers referred for cardiopulmonary exercise testing to assess EC. Chronotropic incompetence was defined as chronotropic index (CI) ≤ 62%. Results: Among 140 patients all taking beta-blockers (age 61 ± 9.7 years; 73% males), 64% with heart failure, chronotropic incompetence was present in 80.7%. EC assessed as peak oxygen uptake was lower in the group with chronotropic incompetence, 18.3 ± 5.7 vs. 24.0 ± 5.3 mL/kg/min, p < 0.001. EC correlated positively with CI (β = 0.14, p < 0.001) and male gender (β = 5.12, p < 0.001), and negatively with age (β = −0.17, p < 0.001) and presence of heart failure (β = −3.35, p < 0.001). Beta-blocker dose was not associated with EC. Partial correlation attributable to CI accounted for more than one-third of the variance in EC explained by the model (adjusted R2 = 59.8%). Conclusions: In patients taking beta-blockers, presence of chronotropic incompetence was associated with lower EC, regardless of the beta-blocker dose. CI accounted for more than one-third of EC variance explained by our model