Diagnosta laboratoryjny ze specjalizacją z laboratoryjnej genetyki medycznej, specjalista techniki inżynierii genetycznej, magister biotechnologii, dr hab. n. med. Monika Lejman, prof. UML, od 2018 r. kieruje Działem Diagnostyki Genetycznej Uniwersyteckiego Szpitala Dziecięcego w Lublinie, a także Pracownią Diagnostyki Genetycznej II Katedry Pediatrii Uniwersytetu Medycznego.

To jest zajęcie dla pasjonatów, to trzeba lubić - mówi profesor o pracy laboratoryjnego diagnosty genetycznego. Można nas łatwo rozpoznać po tym, że w dyskusji nad kolejną wykrytą aberracją w materiale genetycznym pacjenta oczy nam się błyszczą; że omawiamy nasze „odkrycia” - czasem z radością, a czasem z bolącym sercem, fanatycznie zaangażowani w dotarcie do prawdy; że łączy nas rodzaj zawodowej „chemii”, wzajemnej stymulacji i motywacji do pracy. Chcemy niezwłocznie - na czas - wydać precyzyjne, wręcz spersonalizowane wyniki, by pacjent mógł jak najszybciej dostać optymalne dla niego leczenie.I żeby nie wiem co nas zniechęcało do pracy, kłopot ze sprzętem czy nietypowa aberracja, to zawsze motywuje nas dobro pacjenta, nie pasja naukowa czy ambicja, a dobro chorego dzieciaka, który dzięki naszej kompetencji i rzetelności może mieć dobre leczenie. Cel, by wszystkie nasze chore dzieci wyzdrowiały, w pewnej mierze jest również w naszych rękach.

Osoba kończąca analitykę medyczną przez 3 lata powinna pracować w laboratorium genetycznym, dysponującym przynajmniej większością technik wykorzystywanych w medycznej diagnostyce genetycznej, a nie w laboratorium o ogólnym profilu diagnostycznym, nawet jeśli wykorzystują tam technikę PCR do diagnostyki wirusów (jako przykład techniki molekularnej). Dopiero po opanowaniu podstawowych metod diagnostycznych może rozpocząć specjalizację z laboratoryjnej genetyki medycznej, odbywać szereg staży w laboratoriach o różnych profilach (np. cytogenetyki, diagnostyki molekularnej chorób metabolicznych, neurodegeneracyjnych, cytogenetycznych, diagnostyki prenatalnej itp.). Tych kilka ciężkich lat pozwala się wdrożyć w kolejne obszary genetyki. Wreszcie diagnosta wybiera ten najbardziej jego/ją interesujący i w nim osiąga „wszystkie kompetencje”. 

Diagnosta po specjalizacji powinien posiadać teoretyczną i praktyczną wiedzę medyczną na temat szeregu stosowanych metod: analizy chromosomów, technik molekularnych, jak np. fluorescencyjna hybrydyzacja in situ, PCR i jego różne odmiany - RT-PCR czy PCR w czasie rzeczywistym, MLPA, sekwencjonowanie nowej generacji czy mikromacierze. U pacjenta hematoonkologicznego wszystkie te metody są wykorzystywane na określonym etapie jego leczenia i nie ma wśród nich najlepszej, każda coś wnosi, uzupełniają się wzajemnie.

Diagnostyka genetyczna stała się bardzo ważną dziedziną, a dziełem diagnosty genetycznego bywa wręcz właściwe rozpoznanie. Jego ustalenia pozwalają klinicyście klasyfikować/stratyfikować pacjentów do określonych grup ryzyka i do przewidzianej protokołem w danej grupie terapii, monitorować skuteczność leczenia czy odrzucenie/przyjęcie przeszczepionych komórek szpiku - słowem personalizować leczenie, optymalizować kolejne jego etapy. Personalizacja leczenia jest bowiem związana z anomaliami genetycznymi. W ślad za wykrytym genem fuzyjnym BCR-ABL1 poprzednie protokoły terapeutyczne przewidywały agresywną chemioterapię czy przeszczepienie szpiku kostnego. Teraz u dzieci z ostrą białaczką limfoblastyczną, która prezentuje fuzję genową BCR-ABL1, stosujemy inhibitor kinazy tyrozynowej imatynib, wcześniej używany z powodzeniem w prowadzonych u nas pionierskich protokołach. Od tego roku funkcjonuje protokół międzynarodowy EsPhALL 2017 COGAALL1631, koordynowany w Polsce przez prof. Wojciecha Młynarskiego, w którym to pacjent z fuzją BCR-ABL1 będzie kwalifikowany na wczesnym etapie do spersonalizowanego protokołu z wykorzystaniem imatynibu wraz z konwencjonalną chemioterapią.

Pacjenci z ostrą białaczką limfoblastyczną B-komórkową prezentują różne anomalie genetyczne, które mają wpływ na rokowanie, np. pacjenci z rearanżacją KMT2A-AFF1 są obarczeni dużym ryzykiem niepowodzenia terapii; z kolei pacjentów z ultrarzadką translokacją t(17;19) - TCF3-HLF (białaczka oporna na leczenie) należy szybko zdiagnozować ze względu na możliwość zastosowania eksperymentalnej terapii np. CART-T. Inna anomalia liczbowa, związana z wysokim ryzykiem niepowodzenia terapii, to hipodiploidia, gdzie w kariotypie komórek białaczkowych pobranych od pacjenta obserwujemy poniżej 44 chromosomów; definiuje ona konieczność intensywnego leczenia, czasami z przeszczepieniem szpiku włącznie. To są przykłady, gdzie diagnostyka genetyczna jest bardzo ważna z punku widzenia klinicysty.

Pracownia lubelska bierze udział w realizacji projektu Childhood ALL in Poland (CALL-POL): a national harmonization of diagnostics and treatment of acute lymphoblastic leukemia in children, którego celem jest ułatwienie dostępu do zaawansowanych terapii dla polskich dzieci z ALL oraz identyfikacja opcji leczniczych przy użyciu zaawansowanej diagnostyki molekularnej całego genomu, dla pacjentów, którzy nie zareagowali na standardową strategię terapeutyczną. W projekcie tym diagnostyka genetyczna ma na celu zidentyfikowanie i określenie aberracji strukturalnych i liczbowych u dzieci z ALL. Do 6 doby należy wykluczyć translokację t(9;22)(q34;q11.2) odpowiedzialną za powstanie genu fuzyjnego BCR/ABL1. Wynik pozytywny dla pacjenta powoduje przekwalifikowanie go do leczenia wg protokołu EsPhALL.

Kolejny etap analizy diagnostycznej to badania rearanżacji genetycznych o znanym rokowaniu dla pacjenta z wykorzystaniem techniki FISH wykonanej do 15 doby. Następnie należy wykonać kariotyp somatyczny z wykorzystaniem metod cytogenetyki klasycznej oraz kariotyp molekularny z wykorzystaniem technik mikromacierzy. Pierwszy etap diagnostyki podstawowej dla pacjenta z ALL wykonują laboratoria lokalne - wyjaśnia prof. Monika Lejman - z którymi dany ośrodek, leczący dzieci z tą chorobą, podpisuje umowę. Do 33 doby leczenia pacjenta w nowym protokole terapeutycznym należy określić też profil mikrodelecji definiujący nową podgrupę białaczek IKZF1plus, obecnie kwalifikowaną do grupy o dużym ryzyku. Literatura podaje, że ci pacjenci mają gorsze rokowanie. Szczególnie jeśli w 33 dobie wykrywamy u nich chorobę resztkową, są kwalifikowani do grupy wysokiego ryzyka. Nowością w tym programie leczenia dla pacjenta jest wykonanie badań z wykorzystaniem techniki FISH oraz RNAseq, mających na celu oznaczenie sygnatury JAK-STAT dla pacjentów, którzy zakwalifikowani są z różnych przyczyn do grupy wczesnego ryzyka (early High-Risk). Pacjent, który prezentuje taką sygnaturę, np. ma nadekspresję genu CRLF2 lub rearanżację JAK2, może być zakwalifikowany na wczesnym etapie do leczenia ruksolitynibem. Ten etap diagnostyki wykonuje nasze laboratorium (FISH) oraz Oncolab w Łodzi (RNAseq). Celem tej dalszej rozszerzonej diagnostyki przeprowadzanej u wybranych chorych jest identyfikacja potencjalnych molekularnych celów terapeutycznych dla TKI u pacjentów z niektórymi nieprawidłowościami stanowiącymi wskazanie do terapii lekami z tej grupy.

Historycznie w diagnostyce genetycznej w dziecięcej hematologii w Polsce najpierw była cytogenetyka klasyczna - opowiada prof. Monika Lejman. Prof. Jerzy Kowalczyk, obecny kierownik Kliniki Hematologii, Onkologii i Transplantologii Dziecięcej UM w Lublinie, przywiózł tę technologię do Polski ze Stanów Zjednoczonych, gdzie analizował pod mikroskopem chromosomy metafazalne otrzymane z hodowli komórek szpiku kostnego. Najpierw więc „liczyliśmy” chromosomy, sprawdzaliśmy, czy nie dochodzi między nimi do anomalii strukturalnych. Potem weszła technika FISH malowania chromosomów sondami molekularnymi, pozwalająca na analizowanie najważniejszych fuzji genowych, np. fuzji BCR-ABL1 oraz KMT2A (wcześniejsza nazwa MLL), z dającą się przewidzieć odpowiedzią pacjenta na leczenie. Dla dzieci z ostrą białaczką limfoblastyczną (ALL) były wykonywane tylko dwa takie podstawowe badania.

Postęp, jaki dokonał się w technikach biologii molekularnej, spowodował, że zaczęliśmy lepiej rozumieć mechanizmy nowotworzenia, ale też odkrywaliśmy nowe podtypy białaczkowe prezentujące określone mutacje w genach odpowiedzialnych za leukemogenezę i to zniuansowało leczenie. Historycznie więc rzecz biorąc, najpierw naukowiec w laboratorium pracował na materiale pobranym od pacjenta i identyfikował jakąś zmianę genetyczną. Z czasem dane zmiany powiązaliśmy z rokowaniem, z odpowiedzią na leczenie. Obecnie zaś szukamy dzieci z takimi anomaliami genetycznymi, które wiążą się z korzystnym rokowaniem, a tym samym możemy zmniejszyć toksyczność terapii. 

Postęp w diagnostyce ALL u dzieci dokonał się dzięki temu, że fundacja Wielkiej Orkiestry Świątecznej Pomocy namówiona przez prof. Kowalczyka, zorganizowała zbiórkę pieniędzy na diagnostykę onkologiczną u dzieci, a prof. Wojciech Młynarski w Łodzi stworzył laboratorium OncoLab dedykowane monitorowaniu choroby resztkowej u dzieci ultraczułą metodą molekularną. Potem powstał wspólny projekt z Agencją Badań Medycznych, którego liderem jest prof. Wojciech Młynarski, a Lublin konsorcjantem. Od kilku lat dzięki środkom z Narodowego Programu Zwalczania Chorób Nowotworowych prowadzimy weryfikacje badań cytogenetycznych koordynowanych przez prof. Jerzego Kowalczyka oraz wspólnie z Oncolabem w Łodzi wykonujemy badanie mikromacierzowe w celu analizy niezrównoważenia genomu u pacjentów z ALL. Laboratoria w Lublinie i w Łodzi wykonują te badania dla całej Polski. Pracujemy na tym samym sprzęcie, a gdy jakiś aparat się u nas psuje, Łódź realizuje zadanie i na odwrót. To taki backup - jak mówi prof. Wojciech Młynarski - musi być drugie laboratorium, mogące przejąć czasowo badania. Pracujemy w zespole naukowców, wspólnie z dr Agatą Pastorczak czy dr Joanną Tahą wymieniamy się doświadczeniami. Wynik jest kluczowy, więc to dwukrotne sprawdzenie sprzyja jego wartości klinicznej. 

Procedura postępowania z materiałem biologicznym od pacjenta jest bardzo ważna z punktu widzenia diagnostyki. Gdy przychodzi materiał biologiczny na badanie genetyczne od dziecka z chorobą nowotworową, wynik należy wydać w określonym czasie, ponieważ od tego uzależnione jest dalsze postępowanie terapeutyczne. Podobnie jest z diagnostyką, która uzależniona jest w znacznym stopniu od odpowiedzi chorego na zastosowane leczenie. Bazując na materiale z pierwszego pobrania, możemy w trakcie leczenia cały czas prowadzić kolejne etapy diagnostyki. Materiał genetyczny z komórek szpiku pobrany w zerowej dobie (w której pacjent nie dostał jeszcze leczenia) jest na wagę złota. 

Nasza praca to nie tylko praca w laboratorium, ale stały kontakt z klinicystami. Czasami to my, osoby pracujące w laboratorium, kontaktujemy się w sprawie pacjenta z przeciążonymi pracą, protokołami, wytycznymi i „papierologią” lekarzami - mówi prof. Monika Lejman.

Prof. Monika Lejman podaje inne przykłady: klinicysta w poradni genetycznej przyjmujący pacjenta z podejrzeniem wrodzonej choroby genetycznej powinien konsultować się z diagnostą w kwestii doboru najlepszej techniki diagnostycznej. Ze względu na wysokie koszty diagnostyki genetycznej (w Polsce badania genetyczne są niedoszacowane, NFZ nie zwraca szpitalowi tyle, ile powinien zwrócić za użycie danej techniki dla pacjenta) klinicysta i diagnosta powinni ściśle współpracować przy ustalaniu algorytmu postępowania z danym pacjentem. U nas w szpitalu takie standardy zostały wprowadzone. 

Chciałabym dalej pracować naukowo – mówi pani profesor. Napisać własny autorski grant naukowy i dostać finansowanie, zwiększyć zatrudnienie mojego laboratorium (jestem też kierownikiem małej pracowni w UM w Lublinie) o osoby pracujące także naukowo. Można być bowiem rewelacyjnym diagnostą, ale nie do końca mieć duszę naukowca. Cenię sobie takich pasjonatów: analizują, dociekają prawdy i starają się wydać najbardziej wiarygodne wyniki. Takim zespołem zresztą kieruję.

Diagności pracujący w genetyce, chcąc czy nie chcąc, muszą stale pogłębiać swoją wiedzę w zakresie swojego obszaru diagnostycznego. Ja też tak pracowałam, ale w pewnym momencie rozszerzyłam swoją działalność o naukową część funkcjonalnej diagnostyki, co niewątpliwie zawdzięczam prof. Jerzemu Kowalczykowi, mojemu mentorowi, a także moim rodzicom, zwłaszcza tacie. Jako inżynier ma analityczny umysł, zawsze zachęcał mnie do robienia postępów. Jeśli gdzieś ja dostrzegałam ryzyko - zawsze mówił „idź, nie zatrzymuj się". Podobnie prof. Tomasz Szczepański i prof. Wojciech Młynarski bardzo mnie dopingują w działaniach naukowych i diagnostycznych, za co jestem im ogromnie wdzięczna. Zresztą mam wspaniałego męża i dzieci, którzy mnie motywują i wspierają w tym, co robię. To ważne, gdy ktoś bliski stoi murem za takim jak ja „fanatykiem" odkrywania genetycznych szyfrów chorób - rozumie mnie i sprzyja moim działaniom.