Ostra białaczka limfoblastyczna (Acute Lymphoblastic Leukemia, ALL) jest najczęstszym nowotworem występującym u dzieci. ALL to agresywny nowotwór powstający z prekursorów limfocytów B i T, czyli komórek, które powinny rozwijać się w prawidłowe limfocyty i brać udział w odpowiedzi immunologicznej.
ALL powstaje, gdy w komórkach tych pojawią się nieprawidłowości, które zaburzają proces ich dojrzewania oraz nadmiernie stymulują ich namnażanie. Prekursory limfocytów zostają zatrzymane w swoim dojrzewaniu (nie osiągają zdolności do pełnienia funkcji w odpowiedzi immunologicznej), a jednocześnie namnażają się w niekontrolowany sposób.
ALL może rozwijać się z prekursorów limfocytów B (BCP-ALL) lub z prekursorów limfocytów T (T-ALL). Prawidłowo limfocyty B dojrzewają w szpiku kostnym, zaś limfocyty T dojrzewają w grasicy, zatem miejscem powstawania BCP-ALL jest szpik, a T-ALL – grasica. Komórki białaczkowe zachowują naturalną dla limfocytów zdolność migracji w organizmie poprzez układ krwionośny i limfatyczny i z pierwotnego miejsca powstania dokonują ekspansji do innych narządów. Główne objawy ALL wynikają z intensywnego namnażania się komórek białaczkowych w szpiku, co prowadzi do upośledzenia jego funkcji, jaką jest wytwarzanie wszystkich komórek krwi. Dochodzi do poważnych niedoborów czerwonych i białych krwinek oraz płytek krwi i ma to zagrażające życiu konsekwencje w postaci anemii, upośledzenia odporności i zaburzeń krzepnięcia krwi. Komórki białaczkowe namnażają się też w innych narządach (np. w węzłach chłonnych, śledzionie, w centralnym układzie nerwowym), prowadząc do ich uszkodzenia. ALL rozwija się szybko i nieleczona prowadzi do śmierci w ciągu kilku tygodni. Dlatego niezwykle ważne jest szybkie rozpoznanie i wdrożenie terapii oraz monitorowanie skuteczności leczenia, aby zaklasyfikować pacjenta do odpowiedniej grupy ryzyka i dobrać intensywność leczenia. Monitorowanie skuteczności leczenia jest też bardzo istotne dla zapobiegania nawrotowi białaczki.
W pewnym uproszczeniu, ALL jest niepożądanym efektem ubocznym bardzo dynamicznych procesów jakie zachodzą w naszym układzie immunologicznym. Limfocyty B i T, są zdolne do wytwarzania milionów różnych przeciwciał i receptorów, aby bronić nas przed najróżniejszymi patogenami, które możemy napotkać. Liczba genów w ludzkim genomie, kodujących przeciwciała i receptory limfocytów jest niewystarczająca do wytworzenia tak dużej ich różnorodności. Dlatego konieczne są przegrupowania genów kodujących przeciwciała i receptory limfocytów (tzw. rearanżacje genów Ig/TCR). Naturalnym elementem tych rearanżacji jest powstawanie dwuniciowych pęknięć DNA – są one niezbędne, ale też potencjalnie niebezpieczne. Może dojść do nieprawidłowości w łączeniu genów po tych pęknięciach, co może prowadzić do rozwoju białaczki.
Rearanżacje Ig/TCR: genetyczny odcisk palca białaczki
Rearanżacje genów Ig/TCR możemy jednak wykorzystać do celów diagnostycznych. Rearanżacje te są unikatowe i specyficzne dla komórek białaczkowych danego pacjenta, stanowią „genetyczny odcisk palca” białaczki pozwalający wykrywać nawet niewielką liczbę komórek białaczkowych z bardzo wysoką czułością. Jest to niezwykle przydatne do monitorowania skuteczności leczenia ALL, gdyż nawet niewielka liczba komórek białaczkowych, które przetrwały pomimo intensywnego leczenia, może zapoczątkować nawrót choroby. Taką populację przetrwałych komórek białaczkowych nazywamy minimalną chorobą resztkową (Minimal Residual Disease, MRD). Poziom MRD jest najważniejszym czynnikiem prognostycznym w leczeniu ALL, wyznaczającym intensywność leczenia.
Byliśmy pierwszym ośrodkiem w Polsce, który wykonywał badania MRD u dzieci leczonych z powodu ALL. Określiliśmy u polskich pacjentów częstość występowania rearanżacji genów Ig/TCR stanowiących markery do monitorowania MRD. Opracowaliśmy i opublikowaliśmy standardy badań MRD, co ułatwiło zaimplementowanie w Polsce metod i standardów diagnostyki MRD, opracowanych przez europejskie konsorcjum BIOMED Concerted Action. Działalność Instytutu istotnie przyczyniła się do wdrożenia badań MRD do rutynowej diagnostyki hematoonkologicznej.