Hiểu về xét nghiệm gen trong ung thư – Giải trình tự thế hệ mới NGS là gì?
Trong những năm gần đây, bác có thể thường xuyên gặp thuật ngữ NGS trên các phiếu xét nghiệm gene ung thư. Nhiều nơi gọi đây là “xét nghiệm đa gene”, “giải trình tự thế hệ mới” hoặc “giải trình tự gene bằng công nghệ NGS”.
NGS là một trong những công nghệ quan trọng nhất làm thay đổi xét nghiệm sinh học phân tử trong ung thư học. Nếu trước đây bác sĩ thường phải lựa chọn từng gene để xét nghiệm, chẳng hạn xét nghiệm EGFR rồi ALK rồi ROS1, thì NGS cho phép khảo sát đồng thời nhiều gene trong cùng một lần xét nghiệm, tùy theo thiết kế của bộ xét nghiệm.
Có thể hình dung đơn giản như sau: nếu Sanger sequencing giống như việc đọc kỹ một vài trang sách, thì NGS giống như việc đọc đồng thời hàng trăm hoặc hàng nghìn trang sách bằng nhiều máy đọc cùng lúc, sau đó dùng máy tính ghép và phân tích các dữ liệu thu được.
Chính khả năng đọc hàng triệu đoạn DNA song song đã giúp NGS trở thành một công cụ quan trọng trong y học chính xác và điều trị ung thư theo đặc điểm phân tử của từng khối u.
1. NGS là gì?
NGS (Next-Generation Sequencing) là nhóm các công nghệ giải trình tự DNA hoặc RNA có khả năng phân tích rất nhiều đoạn vật liệu di truyền cùng lúc, còn được gọi là massively parallel sequencing, tức giải trình tự song song với quy mô lớn.
Khác với Sanger sequencing, vốn thường đọc một vùng DNA tương đối giới hạn trong mỗi phản ứng, NGS có thể tạo ra một lượng dữ liệu trình tự rất lớn trong một lần chạy.
Tùy loại xét nghiệm, NGS có thể được thiết kế để khảo sát một nhóm gene nhất định, toàn bộ vùng mã hóa protein của genome, toàn bộ genome hoặc RNA được biểu hiện trong tế bào.
Trong ung thư học, loại được sử dụng phổ biến trong thực hành thường là targeted NGS panel, tức panel NGS nhắm vào một danh sách gene hoặc vùng gene đã được lựa chọn trước.
2. Vì sao gọi là “thế hệ mới”?
Trước NGS, Sanger sequencing được xem là phương pháp giải trình tự thế hệ đầu tiên và vẫn có giá trị trong nhiều tình huống.
Sanger sequencing có độ chính xác cao nhưng khả năng xử lý số lượng trình tự cùng lúc tương đối hạn chế.
NGS sử dụng các phương pháp cho phép giải trình tự rất nhiều phân tử DNA song song. Nhờ vậy, thay vì đọc từng vùng gene một cách tuần tự, phòng xét nghiệm có thể khảo sát nhiều gene trong cùng một lần chạy.
Đây chính là sự thay đổi quan trọng nhất của NGS: tăng mạnh quy mô và lượng thông tin thu được trong một lần xét nghiệm.
3. NGS hoạt động như thế nào?
Mặc dù mỗi nền tảng NGS có quy trình kỹ thuật khác nhau, quá trình xét nghiệm có thể hình dung qua một số bước chính.
Đầu tiên, DNA hoặc RNA được tách chiết từ mẫu bệnh phẩm.
Sau đó, vật liệu di truyền được xử lý để tạo thành library, tức thư viện các đoạn DNA hoặc cDNA phù hợp với hệ thống giải trình tự.
Nếu sử dụng targeted panel, phòng xét nghiệm sẽ lựa chọn và làm giàu những gene hoặc vùng gene cần khảo sát.
Các phân tử được đưa lên hệ thống giải trình tự. Máy sẽ đọc hàng triệu đoạn trình tự song song và tạo ra một lượng dữ liệu rất lớn.
Cuối cùng, dữ liệu được xử lý bằng các chương trình tin sinh học. Các đoạn trình tự được đối chiếu với trình tự tham chiếu để xác định những vị trí có sự khác biệt.
Sau nhiều bước kiểm tra chất lượng và lọc dữ liệu, các biến thể có khả năng có ý nghĩa sẽ được phân loại và đưa vào báo cáo.
Như vậy, NGS không chỉ là một chiếc máy “đọc DNA”. Một xét nghiệm NGS hoàn chỉnh còn bao gồm chuẩn bị mẫu, giải trình tự, phân tích tin sinh học, lọc biến thể, chú giải biến thể và diễn giải lâm sàng.
4. “Đọc hàng triệu đoạn DNA cùng lúc” nghĩa là gì?
DNA trong một mẫu bệnh phẩm có thể được chia thành rất nhiều đoạn nhỏ.
NGS không nhất thiết đọc toàn bộ một phân tử DNA dài từ đầu đến cuối. Thay vào đó, hệ thống có thể đọc đồng thời một số lượng rất lớn các đoạn DNA.
Ví dụ, nếu một vùng gene được khảo sát, máy có thể tạo ra hàng trăm hoặc hàng nghìn lượt đọc bao phủ vùng đó.
Những lượt đọc này được máy tính đối chiếu với trình tự tham chiếu để xác định tại mỗi vị trí có nucleotide nào và có xuất hiện biến thể hay không.
Khả năng có nhiều lượt đọc cùng một vị trí tạo nên khái niệm độ sâu đọc (depth of coverage), một thông số quan trọng khi đánh giá chất lượng xét nghiệm NGS.
5. Độ sâu đọc là gì?
Depth of coverage, hay độ sâu đọc, là số lần một vị trí DNA được đọc trong quá trình giải trình tự.
Ví dụ, nếu một vị trí được đọc 500 lần, có thể nói vị trí đó có độ sâu đọc khoảng 500X.
Độ sâu đọc càng cao không có nghĩa là xét nghiệm luôn tốt hơn trong mọi trường hợp, nhưng nhìn chung việc có nhiều lượt đọc tại một vị trí giúp tăng khả năng phân biệt tín hiệu thật với nhiễu kỹ thuật.
Trong ung thư, độ sâu đọc đặc biệt quan trọng vì mẫu bệnh phẩm có thể chứa hỗn hợp DNA của tế bào ung thư và tế bào bình thường.
Một biến thể chỉ hiện diện ở một tỷ lệ nhỏ có thể cần độ sâu đọc đủ lớn và quy trình phân tích phù hợp mới có thể phát hiện được.
Do đó, khi đọc báo cáo NGS, VAF và depth là hai thông tin thường cần được xem xét cùng nhau.
6. VAF trong xét nghiệm NGS là gì?
VAF (Variant Allele Frequency) là tỷ lệ lượt đọc mang biến thể tại một vị trí so với tổng số lượt đọc có thể đánh giá vị trí đó.
Ví dụ, nếu tại một vị trí có 1.000 lượt đọc và 300 lượt mang biến thể, VAF có thể được báo cáo khoảng 30%.
Tuy nhiên, VAF không đơn giản đồng nghĩa với tỷ lệ tế bào ung thư mang đột biến.
VAF còn chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như tỷ lệ tế bào u trong mẫu, tình trạng mất hoặc tăng số lượng bản sao gene, tính chất đơn bội hay lưỡng bội của vùng gene và nhiều yếu tố sinh học khác.
Vì vậy, bác không nên nhìn một con số VAF rồi tự kết luận rằng “30% tế bào ung thư có đột biến”.
VAF là một thông số rất hữu ích, nhưng phải được diễn giải trong bối cảnh của toàn bộ mẫu bệnh phẩm và loại biến thể.
7. NGS có thể tìm được những loại biến thể nào?
Tùy thiết kế panel và nền tảng xét nghiệm, NGS có thể phát hiện nhiều loại biến đổi phân tử.
Trong đó có thể bao gồm:
SNV (Single Nucleotide Variant), tức biến đổi tại một nucleotide.
Indel (Insertion/Deletion), tức thêm hoặc mất một hoặc một số nucleotide.
Copy number alteration, tức thay đổi số lượng bản sao của một vùng gene hoặc đoạn DNA.
Gene fusion hoặc rearrangement, trong một số thiết kế NGS phù hợp.
Ngoài ra, một số xét nghiệm NGS có thể cung cấp các thông tin khác như MSI, TMB hoặc những đặc điểm phân tử khác.
Tuy nhiên, không phải panel NGS nào cũng phát hiện được tất cả các loại biến thể.
Đây là điểm rất quan trọng: “NGS” là tên của một nhóm công nghệ, không phải tên của một xét nghiệm duy nhất.
Muốn biết một xét nghiệm NGS có thể phát hiện được gì, phải xem chính xác panel đó được thiết kế để khảo sát những gene và loại biến thể nào.
8. NGS có phát hiện được đột biến điểm không?
Có.
NGS có thể phát hiện nhiều loại SNV, tức thay đổi một nucleotide, tùy theo thiết kế xét nghiệm và giới hạn kỹ thuật.
Ví dụ, các biến thể như EGFR L858R hoặc một số biến thể của KRAS có thể được phát hiện bằng các panel NGS phù hợp.
Đây là một trong những ứng dụng phổ biến nhất của NGS trong ung thư học.
Ưu điểm lớn là trong cùng một lần xét nghiệm, bác sĩ có thể khảo sát nhiều gene thay vì phải xét nghiệm từng gene riêng biệt.
9. NGS có phát hiện được EGFR exon 19 deletion không?
Có thể.
Các panel NGS được thiết kế phù hợp có thể phát hiện exon 19 deletion của EGFR, đồng thời khảo sát nhiều biến thể khác của EGFR và nhiều gene khác.
Điều này đặc biệt có ý nghĩa trong ung thư phổi không tế bào nhỏ.
Thay vì chỉ hỏi:
“Bệnh nhân có EGFR mutation hay không?”
một panel NGS có thể cung cấp thông tin rộng hơn về nhiều gene có liên quan đến lựa chọn điều trị.
Tuy nhiên, cần xem xét kỹ loại panel vì khả năng phát hiện các biến thể phức tạp, các biến đổi cấu trúc hoặc một số exon không nhất thiết giống nhau giữa các hệ thống.
10. NGS có phát hiện được gene fusion không?
Có thể, nhưng phụ thuộc rất nhiều vào thiết kế xét nghiệm.
Đây là một điểm người bệnh thường hiểu nhầm.
Không phải cứ làm NGS là chắc chắn phát hiện được mọi gene fusion.
Có những panel chủ yếu được thiết kế để khảo sát DNA và phát hiện SNV hoặc indel, trong khi một số panel được thiết kế thêm khả năng phát hiện fusion hoặc rearrangement.
Một số xét nghiệm sử dụng RNA-based NGS có thể đặc biệt hữu ích trong việc phát hiện gene fusion vì RNA phản ánh những transcript thực sự được tạo ra trong tế bào.
Ví dụ, trong ung thư phổi, các fusion liên quan đến ALK, ROS1, RET hoặc NTRK có thể được khảo sát bằng những phương pháp phân tử phù hợp, trong đó NGS có thể đóng vai trò quan trọng.
Vì vậy, khi bác nhận kết quả NGS, cần xem phần phương pháp có ghi rõ xét nghiệm có khả năng phát hiện fusion/rearrangement hay không.
11. NGS DNA và NGS RNA khác nhau thế nào?
Đây là một vấn đề khá quan trọng khi lựa chọn xét nghiệm.
DNA-based NGS phân tích DNA của tế bào và có thể phát hiện nhiều loại biến thể như SNV, indel và trong một số panel có thể đánh giá copy number hoặc biến đổi cấu trúc.
RNA-based NGS phân tích RNA hoặc các phân tử trung gian liên quan đến biểu hiện gene. Nó đặc biệt hữu ích trong việc phát hiện gene fusion hoặc transcript bất thường trong những trường hợp phù hợp.
Có thể hình dung:
DNA cho biết “bản thiết kế gene có thay đổi gì?”
RNA cho biết “gene đang được phiên mã và tạo ra những sản phẩm RNA nào?”
Trong một số trường hợp, kết hợp DNA và RNA có thể giúp tăng khả năng phát hiện những bất thường mà chỉ sử dụng một loại vật liệu di truyền có thể bỏ sót.
12. NGS có phát hiện được HER2 amplification không?
Một số panel NGS có thể đánh giá copy number alteration, từ đó cung cấp thông tin về khả năng tăng số lượng bản sao của một gene như HER2.
Tuy nhiên, việc đánh giá HER2 trong ung thư vú không nên mặc định rằng NGS sẽ thay thế hoàn toàn IHC hoặc ISH.
Trong nhiều tình huống, IHC và ISH vẫn có vai trò quan trọng trong đánh giá HER2, tùy loại bệnh và câu hỏi lâm sàng.
Đây là ví dụ cho thấy NGS có khả năng cung cấp rất nhiều thông tin nhưng không phải lúc nào cũng là xét nghiệm tốt nhất cho mọi biomarker.
Việc lựa chọn phương pháp phải dựa trên bằng chứng, hướng dẫn chuyên môn và mục tiêu của xét nghiệm.
13. NGS có phát hiện được MSI không?
Có thể.
Một số panel NGS được thiết kế để đánh giá MSI (Microsatellite Instability).
MSI là tình trạng bất ổn tại các vùng microsatellite của DNA, thường liên quan đến tình trạng khiếm khuyết hệ thống sửa chữa DNA mismatch repair.
MSI có ý nghĩa quan trọng trong một số loại ung thư và có thể liên quan đến lựa chọn liệu pháp miễn dịch.
Tuy nhiên, không phải mọi NGS panel đều có khả năng đánh giá MSI với độ tin cậy tương đương. Trong một số trường hợp, MSI có thể được đánh giá bằng các phương pháp chuyên biệt hoặc kết hợp với IHC các protein MMR.
Do đó, nếu báo cáo NGS không có thông tin MSI, không nên kết luận rằng bệnh nhân chắc chắn MSS. Cần biết xét nghiệm có được thiết kế để đánh giá MSI hay không.
14. TMB là gì và NGS có đo được TMB không?
TMB (Tumor Mutational Burden) là số lượng biến thể soma được xác định trên một lượng DNA nhất định, thường được biểu diễn dưới dạng số biến thể trên mỗi megabase.
TMB có thể được ước tính bằng một số panel NGS đủ rộng.
Về lý thuyết, khối u có nhiều biến thể hơn có thể tạo ra nhiều neoantigen hơn và có thể có những đặc điểm liên quan đến khả năng đáp ứng với liệu pháp miễn dịch.
Tuy nhiên, TMB là một biomarker phức tạp. Giá trị TMB có thể thay đổi tùy nền tảng xét nghiệm, kích thước panel, cách lọc biến thể và phương pháp tính toán.
Do đó, không nên lấy một con số TMB từ một xét nghiệm rồi áp dụng máy móc sang một hệ thống khác.
Nếu TMB được sử dụng để hỗ trợ quyết định điều trị, cần xem xét phương pháp xét nghiệm và ngưỡng được xác lập cho chính hệ thống đó.
15. NGS có phát hiện được PD-L1 không?
Thông thường, PD-L1 không phải là một biến thể gene được NGS DNA thông thường đánh giá trực tiếp.
PD-L1 trong thực hành lâm sàng thường được đánh giá bằng hóa mô miễn dịch, với cách tính và thang điểm tùy loại ung thư và chỉ định điều trị.
Đây là một ví dụ rất quan trọng để bác phân biệt:
PD-L1 = chủ yếu là xét nghiệm protein bằng IHC.
EGFR, KRAS, BRAF... = có thể là các mục tiêu xét nghiệm gene.
MSI/TMB = có thể được đánh giá bằng một số hệ thống NGS hoặc phương pháp chuyên biệt.
Do đó, một panel NGS rất rộng vẫn không có nghĩa là tất cả các biomarker cần thiết cho người bệnh đều đã được đánh giá.
16. Vì sao NGS được sử dụng nhiều trong ung thư phổi?
Ung thư phổi không tế bào nhỏ, đặc biệt nhóm adenocarcinoma, có thể chứa nhiều biến đổi phân tử có ý nghĩa đối với lựa chọn điều trị.
Một số gene thường được quan tâm gồm EGFR, ALK, ROS1, BRAF, KRAS, MET, RET, NTRK và HER2, ngoài ra còn có những biomarker khác tùy bối cảnh.
Nếu xét nghiệm từng gene một, người bệnh có thể cần nhiều lần xét nghiệm, tốn thêm thời gian và có nguy cơ sử dụng hết lượng mô bệnh phẩm.
NGS cho phép khảo sát nhiều mục tiêu trong cùng một lần xét nghiệm.
Đây là một trong những lý do NGS có giá trị đặc biệt trong ung thư phổi tiến triển, khi việc xác định biomarker có thể trực tiếp ảnh hưởng đến lựa chọn điều trị.
Các khuyến cáo ESMO cập nhật năm 2024 đã mở rộng chỉ định NGS trong một số ung thư tiến triển và nhấn mạnh giá trị của xét nghiệm đa gene khi có khả năng tiếp cận các phương pháp điều trị phù hợp.
17. Có phải cứ ung thư là nên làm NGS không?
Không.
Đây là điều rất quan trọng.
NGS tạo ra rất nhiều dữ liệu, nhưng nhiều dữ liệu không đồng nghĩa với nhiều lợi ích cho mọi người bệnh.
Việc chỉ định NGS cần dựa trên loại ung thư, giai đoạn bệnh, mục tiêu điều trị, các biomarker cần tìm, khả năng tiếp cận thuốc phù hợp và chất lượng bệnh phẩm.
Trong một số loại ung thư, NGS đa gene có giá trị rất rõ ràng vì có nhiều gene có thể ảnh hưởng đến lựa chọn điều trị.
Trong những trường hợp khác, một xét nghiệm đơn gene hoặc một xét nghiệm chuyên biệt có thể đủ để trả lời câu hỏi lâm sàng.
Do đó, không nên hiểu:
“Xét nghiệm càng rộng thì càng tốt.”
Cách hiểu đúng hơn là:
“Xét nghiệm phải đủ rộng để trả lời những câu hỏi lâm sàng quan trọng, nhưng không nhất thiết phải rộng hơn mức cần thiết.”
18. NGS có thể làm trên mẫu bệnh phẩm nào?
NGS có thể được thực hiện trên nhiều loại bệnh phẩm tùy loại xét nghiệm.
Trong ung thư, nguồn mẫu thường gặp là mô sinh thiết hoặc bệnh phẩm phẫu thuật, đặc biệt với xét nghiệm DNA của khối u.
Ngoài ra, trong những tình huống phù hợp, NGS có thể được thực hiện trên máu để phân tích ctDNA, thường được gọi là liquid biopsy.
Một số xét nghiệm có thể sử dụng RNA từ mô hoặc các loại bệnh phẩm khác.
Tuy nhiên, không phải mẫu nào cũng có chất lượng như nhau.
Mẫu mô ít tế bào u, DNA bị phân hủy hoặc bệnh phẩm đã xử lý quá lâu có thể làm giảm khả năng phân tích.
Vì vậy, trước khi làm NGS, phòng xét nghiệm thường cần đánh giá lượng DNA/RNA, chất lượng vật liệu di truyền và tỷ lệ tế bào u.
19. NGS trên mô và NGS trên máu khác nhau thế nào?
NGS trên mô phân tích DNA hoặc RNA có nguồn gốc từ tế bào trong khối u.
NGS trên máu, trong bối cảnh liquid biopsy, thường tìm ctDNA (circulating tumor DNA), tức những mảnh DNA có nguồn gốc từ tế bào ung thư lưu hành trong máu.
Ưu điểm của liquid biopsy là lấy máu đơn giản hơn sinh thiết mô và có thể hữu ích khi không có đủ mô hoặc khó tiếp cận vị trí tổn thương.
Tuy nhiên, lượng ctDNA trong máu có thể rất thấp, đặc biệt ở một số người bệnh có khối lượng u nhỏ hoặc một số tình huống bệnh lý nhất định.
Vì vậy, NGS máu âm tính không phải lúc nào cũng loại trừ được một biến thể có trong khối u.
Nếu nghi ngờ lâm sàng vẫn cao và bệnh phẩm mô có thể lấy được, bác sĩ có thể cân nhắc xét nghiệm mô tùy trường hợp.
20. NGS có thay thế được sinh thiết không?
Không nên hiểu như vậy.
NGS là xét nghiệm phân tử, còn sinh thiết mô cung cấp thông tin về hình thái học và giải phẫu bệnh.
Để chẩn đoán một khối u, bác sĩ thường cần biết tế bào có đặc điểm ác tính hay không, loại ung thư gì và mức độ biệt hóa như thế nào.
NGS không thể thay thế hoàn toàn những thông tin này.
Ngược lại, sau khi đã có chẩn đoán ung thư, NGS có thể cung cấp thêm thông tin về đặc điểm phân tử của khối u để hỗ trợ lựa chọn điều trị.
Có thể hình dung:
Giải phẫu bệnh trả lời: “Đây là loại ung thư gì?”
NGS trả lời thêm: “Khối u này có những đặc điểm phân tử nào có thể ảnh hưởng đến điều trị?”
Hai loại thông tin này bổ sung cho nhau.
21. NGS có phải lúc nào cũng tìm được đột biến để điều trị?
Không.
Đây là kỳ vọng mà người bệnh rất dễ đặt ra khi được chỉ định xét nghiệm đa gene.
Một kết quả NGS có thể:
Không phát hiện biến thể có ý nghĩa lâm sàng.
Hoặc phát hiện một biến thể nhưng chưa có thuốc điều trị phù hợp.
Hoặc phát hiện một biến thể chỉ có ý nghĩa nghiên cứu hoặc tiên lượng nhưng chưa đủ bằng chứng để lựa chọn thuốc.
Hoặc phát hiện một biomarker có thuốc tương ứng nhưng thuốc đó chưa được phê duyệt hoặc chưa có khả năng tiếp cận trong bối cảnh cụ thể.
Vì vậy, NGS không phải là một “máy tìm thuốc”.
NGS cung cấp thông tin phân tử. Việc thông tin đó có dẫn đến một lựa chọn điều trị hay không còn phụ thuộc vào bằng chứng khoa học, chỉ định thuốc, hướng dẫn điều trị, tình trạng người bệnh và khả năng tiếp cận thuốc.
22. “Có đột biến” có nghĩa là có thuốc đích không?
Không phải lúc nào cũng có.
Một biến thể gene có thể thuộc nhiều mức độ ý nghĩa khác nhau.
Có những biến thể đã được chứng minh rõ ràng là biomarker dự báo đáp ứng với một thuốc đích.
Có những biến thể mới chỉ có bằng chứng tiền lâm sàng hoặc dữ liệu lâm sàng hạn chế.
Có những biến thể chưa rõ ý nghĩa.
Vì vậy, khi đọc báo cáo NGS, bác cần phân biệt giữa:
Có biến thể.
và
Có biến thể có ý nghĩa điều trị.
Hai câu này hoàn toàn không giống nhau.
23. VUS là gì?
Trong báo cáo NGS, đôi khi bác có thể gặp thuật ngữ VUS (Variant of Uncertain Significance), tức biến thể chưa xác định được ý nghĩa.
Điều này có nghĩa là phòng xét nghiệm phát hiện một thay đổi trong DNA nhưng hiện tại chưa có đủ bằng chứng để khẳng định thay đổi đó có gây bệnh hoặc có ý nghĩa điều trị hay không.
VUS không nên được hiểu là đột biến gây ung thư.
Đồng thời, VUS cũng không nên được sử dụng một cách máy móc để lựa chọn thuốc đích nếu chưa có bằng chứng lâm sàng phù hợp.
Đây là lý do việc diễn giải NGS không chỉ dựa vào máy móc mà cần có hệ thống chú giải biến thể và đánh giá bằng chứng khoa học.
24. Báo cáo NGS thường có những thông tin gì?
Một báo cáo NGS có thể khá dài và nhiều thuật ngữ.
Thông thường, bác có thể gặp:
Tên gene.
Tên biến thể.
Vị trí biến thể.
Loại biến thể, chẳng hạn SNV, indel, fusion hoặc copy number alteration.
VAF, nếu phù hợp.
Độ sâu đọc, trong một số báo cáo.
Ý nghĩa lâm sàng của biến thể.
Các thuốc hoặc thử nghiệm lâm sàng có thể liên quan, nếu phòng xét nghiệm đưa thông tin này vào báo cáo.
Biomarker tổng hợp, chẳng hạn MSI hoặc TMB, nếu panel có đánh giá.
Một số báo cáo còn phân loại biến thể theo mức độ bằng chứng lâm sàng.
Điều quan trọng là bác không nên chỉ nhìn vào danh sách gene và thấy “mutation detected” rồi tự kết luận. Phần clinical interpretation hoặc kết luận phân tử mới là phần cần được đọc cùng với bác sĩ điều trị.
25. Vì sao hai xét nghiệm NGS có thể cho kết quả khác nhau?
Đây là một vấn đề hoàn toàn có thể xảy ra.
Hai xét nghiệm NGS có thể sử dụng hai panel gene khác nhau, độ phủ khác nhau, độ sâu đọc khác nhau, thuật toán phân tích khác nhau và khả năng phát hiện các loại biến thể khác nhau.
Ví dụ, một panel có thể phát hiện SNV và indel nhưng không tốt trong việc phát hiện fusion.
Một panel khác có thể được thiết kế đặc biệt để phát hiện fusion bằng RNA.
Do đó, nếu hai xét nghiệm cho kết quả khác nhau, không nên vội kết luận một xét nghiệm “sai”.
Cần xem hai xét nghiệm đã khảo sát những vùng nào, bằng phương pháp nào và có cùng khả năng phát hiện loại biến thể đó hay không.
26. NGS âm tính có nghĩa là không có đột biến?
Không.
Cách hiểu chính xác hơn là:
“Không phát hiện được biến thể nằm trong phạm vi và khả năng phát hiện của xét nghiệm NGS đã thực hiện.”
Một kết quả NGS âm tính có thể xảy ra vì khối u thực sự không có biến thể mục tiêu.
Nhưng cũng có thể do biến thể nằm ngoài phạm vi panel, lượng DNA/RNA quá thấp, tỷ lệ tế bào u thấp, VAF quá thấp hoặc loại biến thể không được xét nghiệm thiết kế để phát hiện.
Với liquid biopsy, kết quả âm tính còn có thể xảy ra do lượng ctDNA trong máu quá thấp.
Vì vậy, NGS âm tính cần được đặt trong bối cảnh lâm sàng và bệnh phẩm.
27. NGS có thể phát hiện đột biến kháng thuốc không?
Có thể.
Một trong những ứng dụng quan trọng của xét nghiệm phân tử là tìm các biến đổi liên quan đến kháng điều trị.
Trong quá trình điều trị, quần thể tế bào ung thư có thể thay đổi. Một số tế bào mang biến đổi giúp chúng sống sót dưới áp lực của thuốc có thể dần trở nên chiếm ưu thế.
NGS có thể giúp phát hiện một số biến đổi liên quan đến cơ chế kháng thuốc nếu panel được thiết kế để khảo sát chúng.
Điều này có thể đặc biệt hữu ích khi bệnh tiến triển sau một thời gian đáp ứng với điều trị đích.
Tuy nhiên, việc phát hiện một biến thể kháng thuốc không đồng nghĩa với việc luôn có ngay một thuốc thay thế phù hợp.
28. Có nên làm NGS ngay từ đầu hay chờ khi bệnh tiến triển?
Không có một câu trả lời áp dụng cho mọi người bệnh.
Điều này phụ thuộc vào loại ung thư, giai đoạn bệnh và những biomarker có khả năng ảnh hưởng đến lựa chọn điều trị.
Ở một số ung thư tiến triển, việc có thông tin phân tử ngay trước khi lựa chọn điều trị toàn thân có thể rất quan trọng vì kết quả có thể làm thay đổi phương pháp điều trị ban đầu.
Trong những trường hợp khác, xét nghiệm có thể được thực hiện ở thời điểm bệnh tiến triển hoặc xuất hiện kháng thuốc để tìm cơ chế kháng.
Do đó, thời điểm làm NGS cần được quyết định dựa trên mục tiêu điều trị hiện tại và những câu hỏi mà bác sĩ cần giải đáp.
29. NGS có đắt không?
Chi phí NGS thường cao hơn một xét nghiệm đơn gene đơn giản vì quy trình tạo ra lượng dữ liệu lớn và cần hệ thống phân tích tin sinh học.
Tuy nhiên, nếu cần khảo sát nhiều gene, việc làm một panel NGS đôi khi có thể hợp lý hơn so với thực hiện lần lượt rất nhiều xét nghiệm đơn gene.
Ngoài chi phí xét nghiệm, còn cần tính đến chi phí lấy mẫu, xử lý bệnh phẩm, phân tích dữ liệu và diễn giải kết quả.
Đặc biệt, giá trị kinh tế của NGS không chỉ nằm ở giá xét nghiệm mà còn phụ thuộc vào việc kết quả có giúp đưa ra một lựa chọn điều trị có ý nghĩa hay không.
30. Có phải panel NGS càng nhiều gene thì càng tốt?
Không nhất thiết.
Một panel rất rộng có thể cung cấp nhiều thông tin hơn, nhưng cũng có thể tạo ra nhiều biến thể chưa rõ ý nghĩa hơn.
Trong khi đó, một panel được thiết kế phù hợp với loại ung thư và câu hỏi lâm sàng có thể cung cấp thông tin thiết thực hơn.
Điều quan trọng không phải là:
“Panel này có bao nhiêu gene?”
mà là:
“Panel này có bao phủ những gene và loại biến thể quan trọng đối với bệnh của tôi hay không?”
Ví dụ, với ung thư phổi, một panel cần có khả năng phát hiện các biomarker liên quan đến điều trị đích và các biến đổi cấu trúc quan trọng có thể có giá trị hơn một panel chỉ đơn giản liệt kê rất nhiều gene nhưng không phát hiện tốt fusion.
31. NGS có thay thế hoàn toàn PCR và FISH không?
Không.
Mỗi phương pháp có ưu điểm riêng.
PCR phù hợp khi cần tìm một mục tiêu cụ thể, đặc biệt khi biến thể đã được xác định rõ.
FISH hữu ích khi cần đánh giá một số rearrangement, fusion, amplification hoặc bất thường nhiễm sắc thể bằng cách quan sát trực tiếp tín hiệu trong tế bào.
Sanger sequencing phù hợp khi cần đọc một vùng DNA tương đối giới hạn hoặc xác nhận một biến thể trong những tình huống phù hợp.
NGS phù hợp khi cần khảo sát đồng thời nhiều gene và nhiều loại biến thể.
Trong thực hành, các phương pháp này không nhất thiết loại trừ nhau. Một người bệnh có thể cần IHC + PCR + FISH + NGS ở những thời điểm khác nhau tùy câu hỏi cần giải đáp.
32. Một ví dụ trong ung thư phổi
Giả sử một người bệnh được chẩn đoán ung thư phổi không tế bào nhỏ không vảy, giai đoạn tiến triển.
Bác sĩ cần xác định xem khối u có mang một biomarker có thể ảnh hưởng đến lựa chọn điều trị hay không.
Nếu chỉ xét nghiệm từng gene một, có thể phải lần lượt khảo sát nhiều mục tiêu.
Thay vào đó, một panel NGS phù hợp có thể đồng thời khảo sát nhiều gene như EGFR, ALK, ROS1, BRAF, KRAS, MET, RET, NTRK và HER2, tùy danh sách gene và khả năng kỹ thuật của panel.
Kết quả có thể cho thấy một biến thể EGFR có ý nghĩa điều trị, một fusion ALK, một biến thể KRAS, hoặc không phát hiện được biomarker có ý nghĩa lâm sàng.
Nếu phát hiện một biomarker có thuốc điều trị phù hợp, thông tin đó có thể thay đổi lựa chọn điều trị.
Nếu không phát hiện biến thể, bác sĩ vẫn phải xem xét các yếu tố khác như PD-L1, mô bệnh học, giai đoạn bệnh, thể trạng và những thông tin lâm sàng khác.
Điều này cho thấy NGS là một phần của quá trình ra quyết định điều trị, chứ không phải toàn bộ quá trình.
Kết luận
NGS (Next-Generation Sequencing) là nhóm công nghệ giải trình tự thế hệ mới cho phép đọc đồng thời một lượng rất lớn các đoạn DNA hoặc RNA. Nhờ khả năng xử lý song song, NGS có thể khảo sát nhiều gene và nhiều loại biến thể trong cùng một lần xét nghiệm.
Trong ung thư học, NGS đặc biệt có giá trị khi bác sĩ cần tìm nhiều biomarker cùng lúc, chẳng hạn đột biến điểm, indel, một số gene fusion, thay đổi số lượng bản sao và trong những panel phù hợp có thể đánh giá thêm MSI, TMB hoặc các đặc điểm phân tử khác.
Ưu điểm lớn nhất của NGS là phạm vi khảo sát rộng. Tuy nhiên, NGS không phải một xét nghiệm “vạn năng”. Khả năng phát hiện phụ thuộc vào loại panel, loại bệnh phẩm, chất lượng DNA hoặc RNA, độ sâu đọc, thuật toán phân tích và loại biến thể cần tìm.
Một kết quả NGS cũng không nên được hiểu đơn giản là “có đột biến” hoặc “không có đột biến”. Điều quan trọng hơn là xác định biến thể đó có ý nghĩa gì, mức độ bằng chứng đến đâu và có thực sự ảnh hưởng đến lựa chọn điều trị hay không.
Đặc biệt, NGS âm tính không đồng nghĩa với việc khối u hoàn toàn không có bất thường gene. Nó chỉ có nghĩa là không phát hiện được những biến thể nằm trong phạm vi và khả năng phát hiện của xét nghiệm đã thực hiện.
Bác cũng không nên nghĩ rằng panel càng nhiều gene thì càng tốt. Một xét nghiệm NGS tốt là xét nghiệm có phạm vi phù hợp với loại ung thư, có khả năng phát hiện những dạng biến thể quan trọng và tạo ra thông tin có giá trị cho quyết định lâm sàng.
Có thể nhớ ngắn gọn:
PCR giúp tìm hoặc khuếch đại một mục tiêu cụ thể.
Sanger sequencing giúp đọc trình tự của một vùng DNA tương đối giới hạn.
FISH giúp phát hiện một số bất thường gene hoặc nhiễm sắc thể ngay trong tế bào.
NGS giúp khảo sát đồng thời nhiều gene và nhiều loại biến thể với quy mô lớn.
Vì vậy, khi bác được chỉ định xét nghiệm NGS, câu hỏi quan trọng nhất không phải là “NGS có hiện đại không?”, mà là:
“Xét nghiệm NGS này đang khảo sát những gene nào, phát hiện được những loại biến thể nào và kết quả có thể thay đổi việc điều trị của tôi ra sao?”
Mời bác đọc bài tiếp theo: Hiểu về xét nghiệm gen trong ung thư – Sinh thiết lỏng Liquid biopsy là gì?
Tài liệu tham khảo
National Cancer Institute. Next-Generation Sequencing. NCI Dictionary of Cancer Terms. National Cancer Institute. Cập nhật hiện hành.
National Cancer Institute. Cancer Genome Sequencing. National Cancer Institute. Cập nhật hiện hành.
Mosele F, Remon J, Mateo J, et al. Recommendations for the use of next-generation sequencing for patients with metastatic cancers: a report from the ESMO Precision Medicine Working Group. Annals of Oncology. 2020;31(11):1491-1505.
Mosele F, et al. Recommendations for the use of next-generation sequencing for patients with advanced cancer: ESMO Precision Medicine Working Group recommendations. Annals of Oncology. 2024.
Mateo J, et al. ESMO recommendations for clinical reporting of genomic test results for solid cancers. Annals of Oncology. 2024.
Chakravarty D, Johnson A, Sklar J, et al. Somatic Genomic Testing in Patients With Metastatic or Advanced Cancer: ASCO Provisional Clinical Opinion. Journal of Clinical Oncology. 2022;40(11):1231-1258.
Li MM, Datto M, Duncavage EJ, et al. Standards and Guidelines for the Interpretation and Reporting of Sequence Variants in Cancer: A Joint Consensus Recommendation of the Association for Molecular Pathology, American Society of Clinical Oncology, and College of American Pathologists. Journal of Molecular Diagnostics. 2017;19(1):4-23.
Jennings LJ, Arcila ME, Corless C, et al. Guidelines for Validation of Next-Generation Sequencing-Based Oncology Panels: A Joint Consensus Recommendation of the Association for Molecular Pathology and College of American Pathologists. Journal of Molecular Diagnostics. 2017;19(3):341-365.
National Cancer Institute. Cancer Genetics Overview. National Cancer Institute. Cập nhật hiện hành.