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Mehr Tumorzellen im Dissektat – AVENIO Millisect System präzisiert die Mutationsanalyse

Artikel aus Diagnostik im Dialog (Ausgabe 55)

[Produkte & Services] Für Krebspatienten ist die präzise Isolierung von Tumorgewebe aus Gewebeschnitten für nachfolgende molekulare Analysen sehr wichtig. Komplexe Fälle mit sehr kleinen Tumorbereichen stellen dahingehend eine große Herausforderung dar. Hier ist eine automatisierte, digital unterstützte Dissektion der manuellen Methode überlegen. Das in Kürze verfügbare AVENIO Millisect System wurde speziell für die automatisierte, präzisere und effizientere Dissektion komplexer Gewebeproben entwickelt.

Um für Krebspatienten die richtige individuelle Behandlungsstrategie zu entwickeln, muss eine genaue Analyse des Tumors erfolgen. Dazu wird die entnommene Gewebeprobe hinsichtlich therapierelevanter Mutationen untersucht. Neben Gewebefärbungen kommen immer häufiger molekulare Analyseverfahren wie die PCR oder die DNA-Sequenzierung zum Einsatz. Hierbei ist ein möglichst hoher Anteil an Tumorzellen im Dissektat (der für molekulare Analysen isolierte Bereich der Gewebeproben) essentiell. Befinden sich zu viele gesunde Zellen aus dem angrenzenden Gewebe in der Probe, könnte deren normale DNA das Signal mutierter Tumorsequenzen überdecken und falsch-negative Ergebnisse begünstigen.

Standardmäßig werden die Proben aus dem Tumorgewebe mit Formalin fixiert und in einen Paraffinblock eingebettet. Von diesem Block werden Serienschnitte angefertigt und auf Objektträger aufgebracht. Mittels Hämatoxilin-Eosin (HE) kann der Pathologe einen Schnitt für die morphologische Untersuchung anfärben und die Tumorbereiche auf dem Objektträger markieren. Im nächsten Schritt werden die Markierungen dieses Referenzschnitts händisch auf die ungefärbten Objektträger übertragen. Die anschließende Dissektion des Tumorgewebes erfolgt in der Regel manuell mit einem Skalpell oder, in seltenen Fällen, mithilfe eines Lasers (Laser Capture Microdissection), was jedoch ein komplexer und sehr aufwendiger Prozess ist.

Automatisierte Dissektion

Bei sehr kleinen Tumoren oder Tumoren, die ein infiltrierendes Wachstumsmuster mit kleinen Zellclustern aufweisen, ist eine manuell dissezierte Probe meist erheblich mit Nicht-Tumorzellen verunreinigt. Das AVENIO Millisect System wurde speziell für eine automatisierte und präzisere Dissektion solch komplexer Gewebeproben entwickelt: Die Zielregion wird unter Vergrößerung auf dem Referenzschnitt digital markiert und mithilfe der Software exakt auf maximal vier zu dissezierende Serienschnitte übertragen. Die mit Puffer gefüllte rotierende Fräßspitze nimmt das Gewebe der Zielregion durch Kapillarkräfte schonend auf und gibt die Probe anschließend in ein Auffanggefäß ab. Je nach Fragestellung lassen sich beliebig viele Regionen für die Dissektion auswählen und bis zu vier individuell auswertbaren Gruppen zuordnen. Die gesamte Bearbeitung und Dissektion eines Falles dauert nur wenige Minuten.

Klinischer Nutzen

Mit einer Dissektionsgenauigkeit von ca. 250 μm² kann das AVENIO Millisect System kleine Tumorregionen präzise und mit signifikanter Erhöhung des Tumorzellgehaltes isolieren (Abb. 14). Dies führt zu einer Reduzierung falsch-negativer Ergebnisse bei der Erstellung von Mutationsprofilen.1 Falsch-negative Ergebnisse stellen ein signifikantes Problem dar – das zeigt beispielsweise eine Studie mit 32 komplexen Pankreastumoren. Die automatische Dissektion mit anschließender PCR-basierter Mutationsanalyse entdeckte in sieben von 32 Proben zusätzliche therapierelevante KRAS-Mutationen, die bei einer auf manuelle Dissektion folgenden Analyse unentdeckt blieben (Abb. 2).1

Abbildung 1

Bei besonders kleinen Gewebeproben, zum Beispiel von Feinnadelbiopsien, steht häufig nicht genügend Material für eine molekulare Analyse zur Verfügung. In solchen Fällen ist eine erneute Biopsie notwendig. Dies bedeutet für Patienten entweder eine erhebliche Belastung oder – wenn die Option für eine Rebiopsie fehlt – sogar eine unzureichende Diagnose. Diesen Patienten bleiben personalisierte Therapieoptionen häufig vorenthalten.

Die hohe Dissektionseffizienz des AVENIO Millisect Systems reduziert die Anzahl der Fälle mit unzureichender Probenmenge. Die präzise Isolation und schonende Aufnahme des Tumorgewebes bei der automatisierten Dissektion minimiert das Risiko eines Materialverlustes. Ebenso kann, verglichen mit LCM oder der manuellen Methode, aus der gleichen Menge Dissektat die gleiche Menge an Nukleinsäuren und Proteinen isoliert werden. Das erhöht die Reinheit der Proben, ohne Ausbeute einzubüßen. Reinere Proben verringern wiederum die notwendige Probengröße.2,3

Die Dokumentation des gesamten analytischen Prozesses ist beispielsweise bei Rückfragen oder unklarem Ergebnis wichtig. Das AVENIO Millisect System liefert eine transparente Dokumentation des Dissektionsprozesses, der sich dadurch jederzeit nachverfolgen lässt. Im automatisch erstellten Bericht sind die Markierungen der Zielregion, Bilder vor und nach der Dissektion sowie alle Kommentare festgehalten.

Die digital unterstützte Dissektion ist eine effektive Methode zur Erhöhung des Tumorzellgehalts im Dissektat. Auf diese Weise trägt das AVENIO Millisect System dazu bei, noch mehr Patienten den Zugang zu einer maßgeschneiderten Therapie zu verschaffen.

Abbildung 2

Literatur

  1. Geiersbach K et al: Cancer Genet. (2016); 209(1–2):42–49
  2. Smiley S et al: Poster presented at Annual Meeting of the Association of Molecular Pathology; November 10–12, 2016; Charlotte, NC.
  3. Gong C et al: Poster presented at Mass Spectrometry Applications to the Clinical Lab conference; February 21–25, 2016; Palm Springs, CA.
  4. Roche Tissue Diagnostics: Broschüre “The AVENIO Millisect System” (2017)

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