NOVO Molekularna onkologija. Molekularno profiliranje tumora je korak ka personaliziranom liječenju raka. B. Provjera mutacije u K-RAS-testu je pogodna za pacijente s metastatskim karcinomom debelog crijeva i rektuma

Molekularna medicina u liječenju raka

Stvaranje lijekova baziranih na markerskim genima i markerskim proteinima omogućava, djelujući samo na njih, selektivno uništavanje njihovih nositelja bez nuspojava. Ovo je molekularna ili genetska medicina.

U narednim godinama 21. vijeka, ovaj lijek bi trebao zamijeniti postojeći, koji se danas zove "stari". Zaista, kod "starog" lijeka, lijek se stvara metodom "pokušaja i pogreške", pa često izazivaju teške nuspojave kod pacijenata. U tom smislu, standardna hemoterapija raka danas je u teškoj poziciji.
Glavni razlozi za to su: 1) ćelija raka je eukariot među normalnim ćelijama ljudskog tela, takođe eukarioti; 2) zaostatak nauke ranije posljednjih godina o izvorima karcinogeneze i njenim molekularnim uzrocima.

Standardni lijekovi za kemoterapiju sami po sebi ne mogu napraviti razliku između ćelije raka i normalnih ćelija, i imaju za cilj ubiti ćelije koje se prebrzo dijele kojima je svaka stanica raka dodijeljena.

Nedavno je otkriveno da karcinogeneza dolazi iz dva izvora: 1) iz normalne ćelije tkiva koja je postala matična ćelija, ili 2) iz matične ćelije tkiva.

Takođe se pokazalo da u sastavu ćelija raka ćelije nisu iste:

Većina ćelija su nekancerozne ćelije: one se brzo dijele i, nakon obavljanja funkcije tkiva, same umiru putem apoptoze; upravo su te ćelije mete za standardne lijekove za kemoterapiju;
- mnogo manji dio čine ćelije raka: to su matične ćelije raka koje se kopiraju asimetričnom podjelom i stvaraju nekancerozne stanice kao dio ćelija raka.

Istovremeno, matične ćelije raka dijele se rijetko i sporo. To je razlog zašto su konvencionalni lijekovi za kemoterapiju nedjelotvorni protiv matičnih stanica raka (J.E. Trosko et al., 2005).
Do sada u kliničkoj praksi preovlađuju pacijenti sa simptomima karcinoma, a oboljeli od karcinoma su izuzetno rijetki - "in situ", tj. na mjestu.

Već je prekasno za početak liječenja raka sa simptomima. Uostalom, ćelije raka počinju se širiti po cijelom tijelu kada je veličina raka u tkivu bilo kojeg organa samo 2 mm u prečniku, tj. s početkom angiogeneze i limfangiogeneze u nodusu.

Sada, kada je došla eramolekularna medicina, pacijent će se liječiti i prije nego što se pojave prvi simptomi bolesti, uključujući rak: na samom početku - na nivou prvog ćelija raka i njegovih prvih potomaka, pa čak i prije njegovog početka - na nivou prekanceroznih ćelija.

Određivanjem markerskog gena bolesti, moguće je utvrditi koji protein je uzrokuje, što znači da je potrebno stvoriti lijek protiv ovog proteina ili njegovog gena - to je "čarobni metak" o kojem je P. Ehrlich tako sanjao . Na tome će se zasnivati farmakologija budućnosti.
Novi lijekovi i lijekovi zasnovani na markerskim genima i markerskim proteinima za određenu bolest ciljat će samo na defektne stanice, uništavajući ih bez oštećenja zdravih stanica. Dakle - neće biti nuspojava od lijekova kod pacijenta.

Matična ćelija raka nastaje iz normalne ćelije ili matične ćelije tkiva usled derepresije gena fetalnih proteina u njoj i istovremene represije supresorskih gena metilacijom CpG dinukleotida promotora ovih gena ili mutacija u genima. Istovremeno, postaje izdržljiviji od normalne ćelije istog tipa.
Ćelija raka nosi brojne trikove koji je čine neranjivom i sposobnom za samostalno postojanje u tijelu pacijenta. One. ova defektna ćelija nije samo ćelija, već čitav jednoćelijski organizam.

1. Predbolest.

Svaka bolest počinje patologijom ćelije ili ćelija. Promjene u određenom genu ili genima ćelije nisu dijagnoza bolesti, već samo utvrđivanje vjerojatne predispozicije za nju.
Kod ovakvih promjena u zametnoj ćeliji koristi se termin - predispozicija za bolest, a u somatskoj ćeliji se često kaže - predbolest.
U pre-bolesti, takav gen se još ne manifestira, jer u ćeliji još nema sinteze genskog proizvoda, proteina. Kada se takve promjene u genima dogode u normalnoj ćeliji, ovo je prekancerozna stanica.
"Popravka" takvog gena ili gena, ili njegova zamjena u ćeliji normalnim genom, "isključivanje" gena osobina ćelije raka eliminira predbolest.

2. Bolest.

Kada u ćeliji pod kontrolom gena ili gena već postoji sinteza njenog proizvoda - proteina, onda je to znak da je gen već započeo destruktivni rad u ćeliji, što dovodi do bolesti.
Ovdje su promjene u genu ili genima osnovni uzrok bolesti ćelije, a promjene u svojstvima ćelije uzrokovane su produktom gena, tj. njegovih proteina. Ova svojstva tada formiraju simptome određene bolesti.
Uzročnik u ćeliji je gen marker, a njen protein je protein marker. Inhibicija gena uzročnika i njegovih proizvoda, proteina u ćeliji, može zaustaviti bolest.

3. Rana dijagnoza bolesti.

Do sada se mnoge bolesti, uključujući i teške, uključujući rak, dijagnosticiraju u fazi simptoma. Liječenje mnogih bolesti u ovoj fazi je izuzetno teško u smislu izlječenja ili čak nemoguće.
Sada dijagnoza bilo koje bolesti, uključujući i većinu opasna bolest- karcinom, postaće moguć u presimptomatskom periodu.

"Prije početka". Ovo će biti učinjeno otkrivanjem u ćeliji ili ćelijama pacijenta marker gena za određenu bolest. U odnosu na rak, ovo bi bila dijagnoza prekancerozne ćelije ili ćelija.

"Od samog početka". To će biti učinjeno otkrivanjem u ćeliji ili ćelijama ne samo marker gena, već i proteina markera za određenu bolest. U odnosu na rak, to će biti otkrivanje prve ćelije raka i njenih bliskih potomaka u tijelu pacijenta.
Materijali za ove studije mogu biti: uzorci tkiva pozadinskog procesa odgovarajućeg organa - biopsija, kao i krv i druge biološke tekućine pacijenta.

Na bilo kojoj lokalizaciji karcinoma kod pacijenta u krvi, zbog mozaičnosti kapilara kancerogenog čvora, mogu se otkriti i same ćelije raka i njihovi markeri: markerski geni u krvnoj plazmi i markerski proteini iz matičnih ćelija raka u krvi. serum.
U krvnoj plazmi mogu postojati geni markeri iz prekanceroznih ćelija, kao i geni markeri iz ćelija raka, ali ih je gotovo nemoguće razlikovati.
Teoretski, ove razlike se mogu pronaći pomoću MS-PCR i PCR-MMC i proteinskih mikronizova.

Ako se u krvnoj plazmi pacijenta nađu markerski geni karakteristični za ćeliju raka, a odgovarajući proteini markeri odsutni u serumu istog uzorka krvi, to može ukazivati na prisutnost prekanceroznih stanica.
Detekcija markerskih gena iz ćelije raka u krvnoj plazmi pacijenta može se nazvati nivoom I rana dijagnoza raka, budući da su genski poremećaji osnovni uzrok transformacije normalne ćelije u ćeliju raka. Tada je detekcija proteina markera iz ćelija raka u krvnom serumu pacijenta II nivo rane dijagnoze raka, budući da je protein marker genski proizvod.

4. Liječenje bolesti.

Da bi se to postiglo, geni markeri i proteini ćelijskih markera za svaku bolest će se koristiti kao mete za lijekove i lijekove.
To su novi lijekovi i agensi koji će ciljati samo defektne ćelije, a za rak su to matične ćelije raka, a ne utiču na normalne matične ćelije. Odnosno, ovi lijekovi i lijekovi će biti selektivni i individualni za određenog pacijenta (A.I. Archakov, 2000).

5. Kriterijumi za izlječenje bolesti i kontrolu.

Markerski geni i markerski proteini omogućit će otkrivanje defektnih stanica u bilo kojoj bolesti kada se još ne mogu otkriti u tijelu pacijenta bilo kojom drugom metodom.
Oni će omogućiti otkrivanje raka kod pacijenta veličine čvorića ćelija raka u tkivu prečnika 2 mm (A.S. Belokhvostov, 2000).
Količina ili titar markerskih gena i markerskih proteina u krvi iz defektnih ćelija određene bolesti ili iz matičnih ćelija raka omogućit će praćenje procesa liječenja bolesti i rezultata liječenja pacijenta.
Ako se titar markera ne smanji tokom liječenja, treba promijeniti taktiku liječenja. Potpuno odsustvo markeri dvije do tri sedmice nakon završetka liječenja - znak oporavka pacijenta od bolesti.

Takvu kontrolu će biti vrlo zgodno provesti pomoću biočipova: DNK čipova za markerske gene i proteinskih čipova za proteine markera defektnih ćelija određene bolesti i matičnih ćelija raka.

Molekularna patologija rak pluća proučava ukupnost morfoloških i molekularno-genetskih karakteristika datog tumora. Istovremeno, najviše važni aspekti problemi su određivanje biomolekularnih i histogenetskih markera raka, kao i patologija apoptoze kod raka pluća.

Biomolekularni markeri karcinoma pluća su raznovrsni, očigledno se poklapaju sa markerima raka pluća bez zračenja i predstavljeni su različitim genima, proteinima, hormonima i drugim molekulima.

Ćelijski onkogeni u karcinomu pluća. U patogenezi karcinoma pluća najveća vrijednost imaju ćelijske onkogene četiri porodice: myc, ras, bcl, erb-B.

Myc familija ćelijskih onkogena - c-myc, L-myc, N-myc - predstavljena je genima koji trenutno reaguju i kodira ćelijske regulatorne proteine koji induciraju proliferaciju i potiskuju diferencijaciju. Utvrđeno je da u odsustvu faktora rasta povećanje ekspresije c-myc ne dovodi do diobe ćelije, već do apoptoze, koju bcl-2 može inhibirati. Amplifikacija c-myc nalazi se u 10-25% karcinoma pluća, dok se L-myc i N-myc nalaze samo u neuroendokrinim tumorima pluća (10-30%). Mnogo češće se bilježi određivanje povećane ekspresije myc onkoproteinina.

Ekspresija L-myc se nalazi samo u grupi neuroendokrinih tumora pluća, a ekspresija c-myc u grupi malih i nemalih ćelija raka pluća. U grupi karcinoma pluća malih ćelija utvrđena je značajna korelacija ekspresije L-myc i c-myc sa prisustvom metastaza i veličinom tumora.

Ras familija ćelijskih onkogena često prolazi kroz promene tokom rasta tumora. Geni kodiraju sintezu p21 proteina, koji imaju aktivnost GTPaze i vezuju se za GTP i na taj način utiču na prijenos signala rasta u ćeliju. Opisane su mutacije koje aktiviraju ras gene i lokalizirane su u kodonima 12, 13 i 61. Najčešće se kod karcinoma pluća nalaze K-ras mutacije, koje su inherentne samo ne-maloćelijskom karcinomu pluća, za razliku od malih ćelija. rak pluća. Učestalost K-ras mutacija kod adenokarcinoma pluća je do 30%, a kod skvamoznog karcinoma pluća samo 3%. Prikazana komunikacija K-ras mutacije sa pušenjem.

K-ras mutacije su pronađene u prekanceru pluća - atipičnoj hiperplaziji alveolarnog epitela. Ekspresija p53 je opisana u istim žarištima. Utvrđene su korelacije između veće ekspresije ovog onkoproteina sa diferencijacijom žlijezda karcinoma pluća. Visoka ekspresija ras proteinskih produkata zabilježena je iu žarištima plućne adenomatoze i u ovalnim i prorezanim epitelnim strukturama u ožiljcima.

Bcl-2 familija se sastoji od bcl-2, bax, bak, bclXL, bclXS, proteinski proizvodi koji su u stanju da formiraju homo- i heterodimere, koji ponekad imaju dijametralno suprotan efekat na proliferaciju i apoptozu tumorskih ćelija. Najistraženiji iz ove porodice, bcl-2, lokalizovan je na unutrašnjoj membrani mitohondrija, kao iu jezgru, stimuliše proliferaciju ćelija i inhibira apoptozu, verovatno zbog antioksidativne aktivnosti. Naprotiv, bax proteini, čiju transkripciju i sintezu reguliše p53, blokiraju proliferaciju i stimulišu apoptozu tumorskih ćelija. BclXL inhibira apoptozu i stimulira proliferaciju, dok bclXS, naprotiv, inducira apoptozu. Dakle, ravnoteža između proteinskih proizvoda bcl-2 - bax, bclXL-bclXS i određuje pomak ravnoteže prema proliferaciji ili apoptozi u tumoru.

Supresorski geni kod raka pluća. Uloga gena supresora u nastanku tumora svodi se na blokiranje apoptoze i otklanjanje njihovog supresivnog efekta na ćelijske onkogene, što se u konačnici završava aktivacijom proliferacije. Da bi se ostvario efekat oštećenja supresorskih gena, promjene moraju utjecati na oba alela gena, budući da se mutirani supresorski gen uvijek tretira kao netaknut kao recesivan prema dominantnom. Na primjer, mutacija ili brisanje jednog od alela supresorskog gena mora biti praćeno gubitkom ili promjenom drugog alela.

Supresorski geni u karcinomu pluća su relativno dobro poznati. Poznate su najčešće delecije hromozoma koje zahvaćaju sljedeće regije: 3p21-24, 17p13, 13q14, 9p21-22 i 5q21. Delecija 3p21-24 se najčešće javlja: kod karcinoma malih ćelija - u 100% i kod ne-malih ćelija - u 85% slučajeva. Ali niti jedan gen supresor nije lokaliziran u ovoj zoni. Druga mjesta odgovaraju poznatim supresorskim genima. Tako je, na primjer, p53 lokaliziran u 17p13, gen retinoblastoma smješten je u 13q14, p16 INK4B(MTS1) i p15 INK4B(MTS2) - 9p21-22. Funkcije većine ovih gena su dobro poznate i povezane su sa kontrolom G1 faze mitotičkog ciklusa i/ili apoptoze. Njihova inaktivacija uzrokuje razvoj apoptoze. Otkrivanje oštećenja genoma u području lokalizacije supresorskih gena u fazi prekanceroznih promjena ukazuje na uključenost ovih gena u ranim fazama rasta tumora. Trenutno je opisan niz novih gena supresora koji su važni za razvoj raka pluća i lokalizirani su na kromosomima 1 i 16.

Gen p53 prolazi kroz najčešće promjene tokom rasta tumora. Divlji tip p53 (prirodni) je faktor transkripcije sa višestrukim funkcijama, uključujući regulaciju tranzicije ćelije iz G1 u S fazu, popravku DNK i apoptozu nakon oštećenja genoma. Brisanje jednog od alela (17p13) u kombinaciji sa tačkastom mutacijom u drugom alelu je genetski preuređenje uočeno kod većine malignih tumora. Mutirani p53 zapravo djeluje kao ćelijski onkogen, stimulira proliferaciju tumorskih stanica i inducira stvaranje antitijela koja se otkrivaju u krvi pacijenata. Potonji je poslužio kao osnova za razvoj imunodijagnostike i imunoterapije za karcinom pluća.

Mutacija uzrokuje konformacijske promjene u proteinu p53, a on se akumulira u jezgrima stanica, što omogućava njegovo određivanje imunohistohemijskim metodama. Naprotiv, smatra se da divlji tip p53 ima vrlo kratko poluvrijeme (20 min) i stoga se ne može odrediti imunohistohemijski. Inaktivacija p53 kod raka pluća javlja se u oko 70% slučajeva. Studije o korelaciji ekspresije p53 sa preživljavanjem su kontroverzne. Općenito, ako takva akcija postoji, vrlo je beznačajna. Nejasna je i povezanost p53 sa malignom transformacijom. Istovremeno, eksperimentalni podaci pokazuju da se nakon aktivacije divljeg tipa p53 rast usporava i razvija apoptoza, što može dovesti do preokreta malignog fenotipa.

Postoje dokazi o značaju mutacije p53 u ranim fazama karcinogeneze pluća. Mutantni oblici p53 se nikada ne otkrivaju u hiperplaziji bazalnih stanica ili skvamozna metaplazija nema znakova displazije. Kod p53 displazije, mutacije se otkrivaju u 12-53% slučajeva, a kod raka in situ u 60-90% slučajeva u studijama tkiva koje okružuje rak pluća. Detekcija p53 u više od 20% ćelija u žarištima displazije je marker ireverzibilnih prekanceroznih promjena. Međutim, mutacija p53 nije neophodan fenomen u karcinomu pluća, pa stoga odsustvo p53 nije povoljan prognostički faktor. Štaviše, ni akumulacija p53 ni njegova mutacija ne iscrpljuju molekularne mehanizme putem kojih se p53 može inaktivirati u tumorima. Do poremećaja funkcije p53 dolazi kada on stupi u interakciju s drugim proteinima koji regulišu mitotički ciklus - p21, Mdm2, bax.

Rb gen je lokaliziran na mjestu 13q14, koje se briše u 80% slučajeva karcinoma pluća malih stanica (isto često kao kod retinoblastoma), kodira nuklearni fosfoprotein od 110 kDa i kontrolira izlazak stanice iz G1 faze. Hipofosforilacija Rb dovodi do blokade ćelije u fazi G1 i apoptoze. Inaktivacija Rb kod tumora postiže se gubitkom jednog od alela i mutacijom drugog alela gena.

Stoga je inaktivacija gena supresora p53 i Rb važnija za razvoj i napredovanje karcinoma malih ćelija pluća.

Faktori rasta, receptori faktora rasta i vezivni proteini kod raka pluća. U napredovanju raka faktori pluća igra rasta važnu ulogu, osiguravajući rast tumora uz pomoć autokrine i parakrine stimulacije.

Adhezivni molekuli i ekstracelularni matriks kod raka pluća. Adhezivni molekuli, integrinski receptori i ekstracelularni matriks karcinoma pluća imaju modulirajući učinak na tumorske ćelije i osiguravaju rast, invaziju i metastaziranje tumora, o čemu je bilo riječi u prethodnim dijelovima predavanja.

Prvu fazu tumorske invazije karakterizira slabljenje kontakta između stanica, o čemu svjedoči smanjenje broja međućelijskih kontakata, smanjenje koncentracije nekih adhezivnih molekula iz porodice CD44 itd., i obrnuto, povećanje ekspresije drugih koji osiguravaju mobilnost tumorskih stanica i njihov kontakt sa ekstracelularnim matriksom. Na površini stanice smanjuje se koncentracija kalcijevih iona, što dovodi do povećanja negativnog naboja tumorskih stanica. Pojačava se ekspresija integrinskih receptora, što osigurava vezivanje ćelija za komponente ekstracelularnog matriksa - laminin, fibronektin, kolagen. U drugoj fazi tumorska stanica luči proteolitičke enzime i njihove aktivatore, koji osiguravaju degradaciju ekstracelularnog matriksa, čime se otvara put za invaziju. Istovremeno, produkti razgradnje fibronektina i laminina su hemoatraktanti za tumorske ćelije koje migriraju u zonu degradacije tokom treće faze invazije, a zatim se proces ponovo ponavlja.

Histogenetski markeri razne vrste rak pluća. Rak pluća je predstavljen tumorima različite histogeneze. Posljednjih godina svi histološki tipovi karcinoma pluća dijele se na sitnoćelijske i nemaloćelijske, koje se razlikuju ne samo po morfološkim manifestacijama, već i klinički, odgovoru na kemoterapiju i životnoj prognozi pacijenata.

Karcinom pluća malih ćelija karakterišu i specifični biomolekularni markeri iz grupe ćelijskih onkogena, supresorskih gena i faktora rasta. Osim toga, karcinom malih stanica također se odlikuje znacima neuroendokrine diferencijacije. U više od 90% slučajeva tumorske ćelije eksprimiraju i hromogranin i pancitokeratine. Kromogranin se nalazi u obliku granula u citoplazmi tumorskih ćelija. Broj hromogranin-pozitivnih ćelija i nivo ekspresije varira u zavisnosti od stepena zrelosti tumora.

Karcinom pluća nemalih ćelija je heterogena grupa tumora koji pripadaju različitim histogenetskim grupama: karcinom skvamoznih ćelija (markeri su citokeratini i keratohijalin), adenokarcinom (citokeratini sluzi, surfaktant), kao i karcinom velikih ćelija, koji se može predstaviti i jednim i drugim. adenokarcinom niskog stepena i karcinom skvamoznih ćelija niskog stepena.

Oprema za predavanja

Bruto preparati: bronhiektazije i pneumoskleroze, hronični opstruktivni plućni emfizem, cor pulmonale, saćasta pluća u idiopatskom fibrozirajućem alveolitisu, silikoza pluća, centralni karcinom pluća, metastaze karcinoma pluća u nadbubrežne žlijezde.

Mikropreparati: hronični opstruktivni bronhitis, bronhiektazija i pneumoskleroza, hronični opstruktivni plućni emfizem, cor pulmonale, restrukturiranje plućne žile sa sekundarnim plućna hipertenzija, idiopatski fibrozirajući alveolitis, sarkoidoza, silikoza pluća, periferni karcinom pluća, skvamozni karcinom pluća, adenokarcinom pluća, karcinom pluća malih ćelija.

Elektronogrami: hronični opstruktivni plućni emfizem (obliteracija alveolarnih kapilara), adenokarcinom pluća, karcinom pluća malih ćelija.

Završavamo seriju članaka o onkološkim bolestima.
Danas ću vam detaljno reći šta je molekularno testiranje i kako ono utiče na dijagnozu.

Na fotografiji: Vladislav Mileiko, šef odjeljenja,
biomedicinski holding "Atlas".

Da bismo razumjeli kako funkcionira molekularna dijagnostika i koje mjesto zauzima u onkologiji, prvo moramo razumjeti mehanizme koji se javljaju u tumoru.

Molekularni procesi u tumoru

Mutacije u protoonkogenima i supresorskim genima odgovornim za diobu i smrt stanice uzrokuju da stanica prestane slijediti upute i sintetizira proteine i enzime na pogrešan način. Molekularni procesi su van kontrole: stanica se neprestano dijeli, odbija umrijeti i akumulira genetske i epigenetske mutacije. Stoga se maligne neoplazme često nazivaju bolešću genoma.

Stotine hiljada mutacija može se pojaviti u tumorskim ćelijama, ali samo nekoliko doprinosi rastu tumora, genetskoj raznolikosti i razvoju. Oni se zovu vozači. Preostale mutacije, "passenger" (passenger), same po sebi ne čine ćeliju malignom.

Mutacije pokretača stvaraju različite populacije ćelija, što osigurava raznolikost tumora. Ove populacije ili klonovi različito reagiraju na liječenje: neki su otporni i imaju relaps. Osim toga, različita osjetljivost klonova na terapiju može dovesti do radikalne promjene molekularnog profila tijekom liječenja: čak i ćelije koje su beznačajne na početku populacije mogu dobiti prednost i postati dominantne na kraju liječenja, što će dovesti do otpornost i razvoj tumora.

Molecular Diagnostics

Mutacije pokretača, promjene u broju ili strukturi proteina koriste se kao biomarkeri - mete za koje je odabran tretman. Što je više ciljeva poznato, to je tačniji izbor između potencijalnih efikasne šeme tretman.

Nije lako odvojiti mutacije pokretača od ostalih i odrediti molekularni profil tumora. Za to se koristi tehnologija sekvenciranja, fluorescentna in situ hibridizacija (FISH), mikrosatelitska analiza i imunohistohemija.

Metode sekvenciranja sljedeće generacije mogu identificirati mutacije pokretača, uključujući one koje tumor čine osjetljivim na ciljanu terapiju.

Uz pomoć FISH tehnologije toniraju se dijelovi hromozoma na kojima se nalazi određeni gen. Dvije povezane višebojne tačke su himerni ili spojeni gen: kada se, kao rezultat preuređivanja kromosoma, dijelovi različitih gena spoje zajedno. To može dovesti do činjenice da će onkogen pasti pod utjecaj regulacije drugog aktivnijeg gena. Na primjer, fuzija EML4 i ALK gena je od ključnog značaja u slučaju raka pluća. Protoonkogen ALK se aktivira pod uticajem svog partnera za preuređenje, što dovodi do nekontrolisane deobe ćelija. Onkolog, s obzirom na preuređenje, može dati lijek koji cilja na aktivirani proizvod ALK gena (krizotinib).

Fluorescentna in situ hibridizacija (FISH).

Mikrosatelitska analiza pokazuje stepen oštećenja sistema za popravku DNK, a imunohistohemijski - proteinski biomarkeri koji se nalaze na površini, u citoplazmi i jezgrama tumorskih ćelija.

Sve ove studije su uključene u Novi proizvod biomedicinski holding "Atlas" - Solo test. Uz pomoć ovakvog testa, onkolog dobija informacije o molekularnom profilu tumora i kako on utiče na potencijalnu efikasnost. širok raspon lijekovi protiv raka.

Solo ispituje do 450 gena i biomarkera kako bi procijenio kako tumor može odgovoriti na ciljanije tretmane onkološke bolesti. Za neke od njih, analizu biomarkera diktira proizvođač. Za druge koristite podatke klinička istraživanja i preporuke međunarodnih zajednica onkologa.

Osim odabira ciljeva za ciljanu terapiju, molekularno profiliranje pomaže u otkrivanju mutacija koje, naprotiv, čine tumor otpornim na određeni tretman, ili genetske karakteristike koje su povezane s povećanom toksičnošću i zahtijevaju individualni odabir doze lijeka.

Za istraživanje se koristi biopsijski materijal ili parafinizirani blokovi postoperativnog materijala.

Molekularno profiliranje daje dodatne informacije o bolesti, ali nije uvijek primjenjivo na izbor liječenja. Na primjer, u situacijama kada je standardna terapija dovoljno efikasna ili indikovana operacija. Moguće je identificirati kliničke situacije u kojima takva studija može biti najkorisnija:

Rijetka vrsta tumora;
Tumori sa neidentifikovanim primarni fokus(nije poznato gdje se tumor koji je prvobitno metastazirao);
Onim slučajevima u kojima je potreban izbor između nekoliko opcija za upotrebu ciljane terapije;
Mogućnosti standardne terapije su iscrpljene i ona je neophodna eksperimentalni tretman ili uključivanje pacijenta u klinička ispitivanja.

Stručnjaci za solo projekat konsultuju onkologe ili pacijente i predlažu da li je u ovom slučaju potreban test.

Precizna medicina i klinička istraživanja

Obično u medicinska praksa primijeniti opće strategije za liječenje pacijenata sa specifičnom dijagnozom. Za karcinom pluća malih ćelija koristi se jedna strategija, a za karcinom pluća ne-malih ćelija druga. Za onkološke bolesti ova metoda nije uvijek prikladna. Zbog razlika na molekularnom nivou, čak i kod istog tipa tumora, pacijenti mogu dobiti neefikasan ili nepotreban tretman.

Sa povećanjem istraživanja i pronalaskom ciljanih lijekova, pristup liječenju raka je počeo da se mijenja. Da bi se produžio period bez recidiva i očekivani životni vijek bolesnika, potrebno je uzeti u obzir molekularni profil tumora, odgovor organizma na lijekove i kemoterapiju (farmakogenomika), te poznavati glavne biomarkere.

Precizna medicina može značajno poboljšati prognozu određenog pacijenta, izbjeći ozbiljne nuspojave onkoloških lijekova i značajno poboljšati kvalitetu života pacijenta. Ali ova metoda ima i nedostatke.

Ciljani lijekovi su u porastu i imaju dva glavna ograničenja: većina molekularno ciljanih agenasa osigurava samo djelomičnu supresiju signalnih puteva, a mnogi su previše toksični da bi se koristili u kombinaciji.

Zamislite da ste arhitekta Moskve. Stojim ispred tebe nije lak zadatak- Izgradnjom jednog mosta riješite problem saobraćajnih gužvi tokom špica. Molekularni mehanizmi se mogu porediti sa kretanjem mašina, a most je glavni lek koji treba da reši glavni problem. Čini se da nekoliko lijekova (serija mostova) koji ciljaju na glavne molekularne poremećaje mogu riješiti ovaj problem. No, toksičnost lijekova se povećava i može biti nepredvidljiva.

Dobili smo bolje razumijevanje molekularnih procesa malignih tumora, ali sadašnje metode uvođenja precizne onkologije u kliničku praksu su daleko iza. Kako bi ubrzali proučavanje ciljane terapije, naučnici su razvili dva nova pristupa - Basket i Umbrella.

Suština Basket metode je da se za istraživanje biraju pacijenti sa određenim biomarkerom, bez obzira na lokaciju i naziv tumora. U maju 2017. FDA je odobrila takav tretman za biomarker koji se zove visoka mikrosatelitska nestabilnost (MSI-H) ili defekt popravke neslaganja (dMMR).

Molekularni poremećaji se ne razlikuju samo u različitih pacijenata ali i unutar istog tumora. Heterogenost - veliki problem u onkologiji, za koju je razvijen dizajn Umbrella studije. Za Kišobran metod, pacijenti se prvo biraju prema vrsti maligne neoplazme, a zatim uzeti u obzir genetske mutacije.

Takve studije pomažu ne samo u prikupljanju informacija o djelovanju ciljanih lijekova - ponekad i o tome jedina mogućnost za pacijente koji ne reaguju na standardno liječenje registrovanim lijekovima.

Klinički primjer

Odlučili smo dati ilustrativan primjer kako bi upotreba naprednog molekularnog profiliranja mogla izgledati.

Pacijent sa melanomom kože i metastazama u jetri se obratio onkologu. Doktor i pacijent su odlučili da urade molekularni profil kako bi dobili više pune informacije o bolesti. Pacijentu je napravljena biopsija i uzorci tkiva poslati na analizu. Kao rezultat dijagnostike u tumoru je pronađeno nekoliko važnih genetskih poremećaja:

Mutacija BRAF gena. Ukazuje na aktivaciju onkogenog signalnog puta RAS-RAF-MEK, koji je uključen u diferencijaciju i preživljavanje ćelija.
Mutacija u NRAS genu. Označava dodatnu aktivaciju signalne kaskade RAS-RAF-MEK.
Naslijeđena varijanta TPMT gena. Ukazuje na karakteristike metabolizma lijek protiv raka"Cisplatin".

Na osnovu rezultata kliničkih studija i preporuka, možemo doći do sljedećih zaključaka:

BRAF inhibitori (Vemurafenib) mogu biti potencijalno efikasni, štaviše, prisustvo NRAS mutacije može poslužiti kao dodatni razlog za propisivanje dvostruke blokade signalne kaskade – kombinacije sa MEK inhibitorima (Trametinib).
Iako ne postoji odobrena terapija koja direktno cilja na NRAS onkogen, poznato je da mutacije u njemu povećavaju vjerovatnoću uspješno liječenje prilikom propisivanja imunoterapije (Ipilimumab i Pembrolizumab).
Nasljedna genetska varijanta TPMT gena ukazuje na povećanu individualnu toksičnost cisplatina, što zahtijeva prilagođavanje doze prilikom propisivanja terapijskih režima koji sadrže platinu.

Tako doktor dobija priliku da se kreće među njima opcije liječenje se temelji ne samo na kliničkim parametrima pacijenta, već i uzimajući u obzir molekularne karakteristike tumora.

Molekularna dijagnostika nije lijek za sve vrste raka. Ali ovo je važan alat za onkologa, koji vam omogućava da pristupite liječenju malignih tumora iz nove perspektive.

Hvala vam što čitate i komentirate naše materijale o onkologiji. Evo puna listačlanci.

Kao rezultat napretka novih naučnih oblasti molekularne biologije, molekularne genetike i genetski inženjering napravljen je ogroman iskorak koji nam sada omogućava da postavljamo pitanja o prirodi koja je ranije bilo nemoguće postaviti. Radi se o razumijevanju najosnovnijih osnova takvih pojava kao što su ćelijska dioba i diferencijacije, kao i uzroke mehanizma njihovog kršenja.

U specifičnoj primjeni na jedan od najaktuelnijih i najuzbudljivijih problema s kojima se čovječanstvo suočava – problem malignih tumora – možemo govoriti o izgledu nova nauka- molekularna onkologija. Njen upečatljiv uspjeh na polju proučavanja molekularnih mehanizama onkogeneze i molekularne osnove fenotipa raka povezan je s korištenjem jedinstvenih istraživačkih metoda koje su joj svojstvene.

Knjiga objavljena i ponuđena čitaocima" Molecular Oncology” posvećen je sumiranju prvih rezultata i predstavljanju dostignuća ove mlade nauke. U njemu se jasno prati kontinuitet osnovnih principa i postulata klasične teorijske onkologije, prvenstveno u glavnim pitanjima: polietiologija nastanka tumora i višefazna priroda ovog procesa.

Međutim, rješenja su već data na drugom nivou organizacije žive tvari – molekularnom. Ova knjiga- prvi i jedini do sada u našoj zemlji. Napisali su ga autori koji se direktno i aktivno bave ovom polju, što je predodredilo dubinu razumijevanja datih konkretnih činjenica i konstruktivnost generalizacija. Ideja o univerzalnosti molekularnih mehanizama onkogeneze provlači se kroz cijelu knjigu.

Ova ideja prirodno proizilazi iz analize koju su izvršili autori najnovije istraživanje glavne vrste kancerogeneze: hemijska, fizička, biološka, čija je osnova, kako autori uverljivo pokazuju, jedna i može se izraziti u fundamentalno opštim molekularnim terminima.

Svakom od ovih tipova onkogeneze posvećena su posebna poglavlja. Prvo poglavlje čitaoca skreće na porijeklo teorijske onkologije, na njene klasične studije s početka ovog stoljeća. Poglavlja 2 i 3 posvećena su molekularnim mehanizmima hemijske i virusne karcinogeneze.

Prva tri spomenuta poglavlja logično prethode završnim poglavljima 4 i 5, što je prava srž knjige.

Upravo u ovim poglavljima činjenice i ideje su predstavljene u koncentrisanom obliku, simbolizirajući suštinu i duh moderne teorijske onkologije – molekularne onkologije. Njena postignuća ulijevaju povjerenje u konačnu pobjedu ljudskog uma nad teškom bolešću.

"Molekularna onkologija"
I.F. Seitz, P.G. Knyazev

Posmatraču koji kritički razmišlja, moderna teorijska onkologija može izgledati kao drvo koje cvjeta, ali ne i plodno. Takav utisak je donekle opravdan i nastaje zbog jasne neravnoteže ogromnih intelektualnih napora i materijalnih ulaganja, s jedne strane, i skromnih praktičnih rezultata, s druge strane. Još uvijek ostaje nejasno kako priroda malignih neoplazmi tako i primarni stimulans koji pokreće neizbježni lanac...

Vremenom je identifikacija kancerogenih svojstava hemijskih agenasa postala samo stvar tehnologije i došlo je do jasnog pomeranja fokusa istraživanja sa rutinskog testiranja kancerogenosti na proučavanje mehanizma onkogenog delovanja. U ovom slučaju, uz značajne uspjehe, otkrivene su i znatne poteškoće. Uspjesi su se ticali čisto hemijske strane problema: ustanovljena je potreba za aktivacijom izvornih kancerogena, proučavan metabolizam, interakcije...

Kako invazija fragmenata hemijskih kancerogena u DNK dovodi do nekontrolisanog rasta i transformacije ćelija? Teoriji hemijske kancerogeneze, da bi napravila novi i odlučujući iskorak, potrebna je neka vrsta naučnog događaja, sličnog po značaju otkriću reverzne transkriptaze u onkovirologiji. U teoriji hemijske karcinogeneze, takav događaj se još nije dogodio. Međutim, možete očekivati…

Glavnim uspjehom onkovirologije danas treba smatrati otkriće onkogena - diskretnih materijalnih genetskih elemenata u DNK strukturi stanica odgovornih za indukciju malignih tumora kod ljudi i životinja. Ova linija istraživanja je najperspektivnija u modernoj teorijskoj onkologiji. Onkogeni su pronađeni u genomskoj DNK ne samo životinja, već i ljudi, i vjerovatnoća njihovog učešća u indukciji tumora…

Čak je I. M. Sečenov 1860. godine, u tezama svoje doktorske disertacije, napisao da je u današnjem stanju prirodnih nauka jedini mogući princip patologije molekularni. Sada se čovjek može samo čuditi ovoj proviđenosti. Danas, molekularna onkologija stoji na pragu misterija raka. Upravo ona posjeduje najveće uspjehe na polju teorijske onkologije posljednjih godina. To uključuje sljedeće…

Ako se molekularna biologija u najsažetijem tumačenju može okarakterisati kao nauka koja izražava i objašnjava složene opšte biološke pojave u smislu svojstava i interakcija molekula, onda je molekularna onkologija, naravno, osmišljena da otkrije molekularne mehanizme procesa karcinogeneza i karakteristike tumora. Ova knjiga pokušava sumirati napredak ove mlade nauke. Sva veličina napretka u poznavanju tumora u našim...

Korištenje tehnika prijenosa gena i molekularnog kloniranja omogućilo je utvrđivanje nekih od najvažnijih, centralnih determinanti procesa raka. Ove determinante su onkogeni i njihovi produkti su onkoproteini koji djeluju i na strukturu i na funkcije stanica i utječu na regulatorne mehanizme biokemijskih reakcija. Mnoge od ovih funkcija onkogena i onkoproteina su još uvijek nepoznate, međutim, s trenutnim nivoom znanja, oni ...

Onkoprotein p21cras, tokom transformacije ćelije, očigledno značajno utiče na bioenergetiku ćelije i prenos regulatornog signala iz stanične membrane u jezgro. Takođe nema sumnje da je onkoprotein p2jcras u svom sastavu multifunkcionalna akcija u procesu maligniteta ciljne ćelije sarađuje sa funkcijama drugih aktiviranih protoonkogena. Za neke steroidni hormoni, kao što su glukokortikoidi, uspostavljen je mehanizam za prenošenje njihovih informacija sa određenog ...

Jedna od najmodernijih i najsavremenijih metoda za dijagnosticiranje raka su genetski (molekularni) testovi. Ove studije omogućavaju ne samo utvrđivanje nasljedne predispozicije za određene onkološke bolesti, već i procjenu izvodljivosti propisivanja kemoterapije i utvrđivanje stepena agresivnosti raka.

Prvi medicinski centar Tel Aviv provodi najefikasnije i dokazano genetsko istraživanje od više od 900 postojećih u svijetu. ovog trenutka. Istovremeno, pruža se usluga testiranja na daljinu kada pacijent ne treba da leti za Izrael. Dovoljno je poslati uzorak materijala poštom (nakon punkcije ili operacije), poštujući neka pravila, i sačekati rezultate studije.

Oncotype DX

Ova molekularna studija se primjenjuje kod raka dojke. Ovisno o ciljevima studije, vrsti tumora i individualnim karakteristikama pacijenta, postoji nekoliko tipova Oncotype DX.

Onkotip DX dojke

Test se koristi za određivanje stepena diferencijacije tumorskih ćelija raka dojke (shodno tome se utvrđuje verovatnoća recidiva). Koristi se nakon operacije za uklanjanje tumora kako bi se utvrdila preporučljivost propisivanja kemoterapije. Studija je pogodna za estrogen-pozitivne tumore (ER+), invazivni rak dojke bez metastaza u regionalne limfne čvorove.

Standardni znakovi za izbor taktike liječenja nakon operacije su:

Prije dolaska genetski testovi, ova tri znaka su bila jedini izvor informacije, na osnovu kojih je određena taktika daljeg imenovanja kemoterapije. Međutim, agresivnost stanica raka i, shodno tome, vjerojatnost udaljenog recidiva nije uvijek u korelaciji s veličinom tumora i prisustvom metastaza u limfnim čvorovima.

Danas je u svjetskoj medicini genetski test Oncotype DX zlatni standard i vodeći kriterij za odabir taktike liječenja raka dojke. Omogućava kako spriječiti ponovnu pojavu bolesti, tako i izbjeći nepotrebno propisivanje kemoterapije i svih nuspojava povezanih s njom.

Riblji test za Herceptin receptore

To je imunohistohemijska studija koja detektuje specifične receptore (HER-2, PR, ER) na ćelijama raka, koji ih čine osetljivim na ciljane lekove. Takav je, posebno, lijek Herceptin, koji pripada klasi monoklonskih antitijela. Dugo se uspješno koristi u liječenju raka dojke u Izraelu i pokazao se lijepi rezultati za produžavanje života i sprečavanje recidiva, čak i u poodmakloj fazi i prisustvo metastaza.

U otprilike 1 od 4 slučaja raka dojke, tumor je osjetljiv na terapiju Herceptinom i to se može utvrditi molekularnim testom za specifične receptore. Prednost tretmana biološki preparati u poređenju sa standardne metode(radio i kemoterapija) je odsustvo štetnih nuspojava.

Molekularni test gena CYP2D6

Koristi se isključivo u slučajevima hormonski zavisnih tumora dojke. Ove ćelije raka imaju receptore za hormone estrogen i progesteron, što ih čini osjetljivim na efekte hormonska terapija(posebno kod žena tokom menopauze).

Istraživanja su pokazala da se hormonski nadomjesci koji se koriste u jetri pretvaraju u aktivne aktivna supstanca zahvaljujući posebnom enzimu CYP2D6, kodiranom istoimenim genom. U prosjeku, do 10% ljudi ima mutaciju ovog gena, zbog čega je potpuna transformacija hormona nemoguća.

Genetski test omogućava identifikaciju ove mutacije i na taj način utvrdi da li će liječenje hormonskim lijekovima biti učinkovito i procijeniti rizik od recidiva. U Prvom medicinskom centru u Tel Avivu, ova studija se provodi sa materijalom iz pljuvačke pacijenta.

Onkotip DX debelog crijeva

Molekularna studija koja se koristi kod karcinoma debelog crijeva za sveobuhvatno odmjeravanje rizika od recidiva i stepena progresije tumora. Suština testa leži u analizi kompleksa softver 12 DNK gena ćelija raka koji su odgovorni za stepen diferencijacije, atipične i genske aberacije. Rezultat analize se pretvara u numerički oblik i ima vrijednost od 0 do 100.

Studija Oncotype DX Colon indicirana je za pacijente sa malignih tumora kolona 2. stadijuma nakon operacije uklanjanja primarnog tumora i u odsustvu metastaza u regionalnim limfnim čvorovima. Oko 15% pacijenata sa rakom debelog crijeva ima neagresivni oblik tumora koji nije sklon recidivu. Test vam omogućava da procijenite ovaj rizik i izbjegnete nepotrebnu kemoterapiju.

Trajanje genetsko testiranje Onkotip DX debelog crijeva u Izraelu traje oko dvije sedmice, a materijal se uzima direktno iz primarnog tumora. Procjena se vrši na skali od 100 bodova, donosi se sveobuhvatan zaključak i odabiru se daljnje taktike liječenja.

K-RAS test

Specifičan genetski test koji vam omogućava da odredite osjetljivost raka debelog crijeva i na ciljanu terapiju Setuximabom. Lijek je monoklonsko antitijelo koje selektivno blokira EGFR receptore na tumorskim stanicama. Agresivnost raka debelog crijeva i rektuma direktno ovisi o ekspresiji specifičnih receptora epidermalnog faktora rasta (EGFR).

K-RAS je protein koji je uključen u kaskadu reakcija koje kontroliraju diobu stanica u crijevnom epitelu. Mutacije u genu koji kodira ovaj protein čine liječenje Setuximabom neefikasnim. Otprilike 60% ljudi nema ovu mutaciju, pa se lijek može dati ako je test negativan.

K-RAS test je izuzetno važan dijagnostički kriterijum u savremenoj onkologiji. To je zbog činjenice da liječenje Setuximabom produžuje život za 2-5 godina ili čak dovodi do potpunog oporavka pacijenata s uznapredovalim oblicima neoplazmi debelog crijeva i rektuma. Još prije 10 godina metastatski karcinom ovih dijelova gastrointestinalnog trakta smatran je neizlječivim i pacijenti su primali palijativnu terapiju, a uvođenjem biološke terapije pacijenti su dobili priliku da se oporave.

Test mutacije EGFR

Ovaj genetski test se koristi za rak pluća ne-malih ćelija. Postoje dva enzima koji kontrolišu ćelijsku reprodukciju - tirozin kinaza i epidermalni faktor rasta EGFR. Stoga, u savremenim metodama Ciljana terapija tumora koristi dva lijeka koji inhibiraju ove enzime, Erlotinib i Gefetinib.

Prema statistikama, od 15 do 20% pacijenata ima mutaciju gena EGFR, pa im je potrebno propisati ciljano liječenje u obliku monoklonskih antitijela umjesto lijekova druge linije kemoterapije. Ovo posebno važi za stadijum 3 i 4 karcinoma pluća ne-malih ćelija sa prisustvom metastaza. Erlotinib i Gefetinib mogu godinama inhibirati rast ćelija raka i uzrokovati dugotrajnu remisiju kod pacijenta. Osim toga, monoklonska antitijela nemaju negativna nuspojave, poput kemoterapije (citotoksični učinak), jer ne utječe na zdrave stanice.

Sveobuhvatna anketa Target Now

Svaka atipična ćelija raka ima svoj jedinstveni skup receptora i ekspresiju gena, baš kao što svaka osoba ima jedinstven otisak prsta. Efikasnost kemoterapije i liječenja biološki ciljanim lijekovima ovisi o njihovom prisustvu ili odsustvu.

Trenutna faza razvoja liječenja monoklonskim antitijelima poprimila je takav obim da do maksimuma efektivna selekcija lijeka, morate provesti mnogo molekularnih testova. Metodologija Target Now vam omogućava da ih sve kombinujete u jednu studiju koja tačno odražava genetski kod atipična ćelija.

Prvi put su zvanični rezultati testova predstavljeni 2009. godine na konferenciji Američkog udruženja za istraživanje raka. Prema njihovim riječima, više od 98% pacijenata sa uznapredovalim oblikom raka (prisustvo metastaza) uspjelo je dobiti kompletna slika molekularne mete i odabrati odgovarajuću ciljanu terapiju. Štaviše, kod 30-35% pacijenata, kao rezultat modifikovane terapije prema rezultatima Target Nowa, došlo je do značajnog poboljšanja kvaliteta života i produženog životnog veka.

Test je indiciran za primjenu kod pacijenata kod kojih prethodni tretman nije bio efikasan ili kod kojih su metastaze bilo koje lokalizacije. Za studiju je potreban materijal iz tumorskog tkiva (biopsija ili nakon operacije).

Mamma Print

Ovaj genetski test je dizajniran da odredi rizik od ponovnog pojave raka dojke. Prema preporukama Američke uprave za hranu i lijekove (FDA), test je indiciran za pacijente s bilo kojim oblikom raka dojke mlađe od 60 godina, bez metastatskih lezija. limfni čvorovi i pod uslovom da je tumor manji od 5 centimetara.

Suština studije leži u molekularnoj analizi ekspresije 70 gena ćelije raka, nakon čega slijedi procjena agresivnosti tumora i izvođenje konačnog rizika od recidiva primjenom matematička formula. Rezultat vam omogućava da odaberete taktiku liječenja i utvrdite izvodljivost propisivanja kemoterapije pacijentima.

Razlika između Mamma Print-a i sličnih genetskih testova je u tome što se studija radi na uzorku „svježeg” tkiva, pa pacijent mora ostati u Izraelu radi punkcije ili operacije. Na rezultat treba sačekati oko nedelju dana, ali nakon procedure možete otići kući i dobiti pismeni odgovor.

Popunite prijavu za liječenje