Молекулярная онкология. Молекулярное профилирование опухоли – шаг к персонифицированному лечению рака. Дифференцированный рак щитовидной железы

В результате прогресса новых научных направлений молекулярной биологии, молекулярной генетики и генной инженерии сделан огромный шаг вперед, что позволяет сейчас задавать природе вопросы, которые ранее ставить было невозможно. Речь идет о понимании самых фундаментальных основ таких явлений, как клеточное деление и дифференцировка, а также причин механизма их нарушений.

В конкретном приложении к одной из самых злободневных и волнующих проблем, стоящих перед человечеством, — проблеме злокачественных опухолей — можно говорить о появлении новой науки — молекулярной онкологии. Ее поразительные успехи в сфере изучения молекулярных механизмов онкогенеза и молекулярных основ ракового фенотипа связаны с применением уникальных, присущих ей методов исследования.

Выходящая в свет и предлагаемая читателям книга «Молекулярная онкология» посвящена подведению первых итогов и изложению достижений указанной молодой науки. В ней четко прослеживается преемственность основных принципов и постулатов классической теоретической онкологии прежде всего в главных вопросах: полиэтиологичности возникновения опухолей и многостадийности этого процесса.

Однако решения даются уже на другом уровне организации живой материи — молекулярном. Данная книга — первая и единственная пока в нашей стране. Она написана авторами, непосредственно и активно работающими в данной области, что предопределило глубину осмысления приводимых конкретных фактов и конструктивность обобщений. Через всю книгу проходит мысль об универсальности молекулярных механизмов онкогенеза.

Эта идея естественно вытекает из проводимого авторами анализа новейших исследований основных видов канцерогенеза: химического, физического, биологического, основа которых, как убедительно показывают авторы, едина и может быть выражена в принципиально общих молекулярных терминах.

Каждому из этих видов онкогенеза посвящены отдельные главы. 1-я глава обращает читателя к истокам теоретической онкологии, к ее классическим исследованиям начала нынешнего столетия. 2-я и 3-я главы посвящены соответственно молекулярным механизмам химического и вирусного канцерогенеза.

Упомянутые первые три главы логически предшествуют заключительным — 4-й и 5-й главам — подлинной сердцевине книги.

Именно в этих главах в концентрированном виде представлены факты и идеи, символизирующие суть и дух современной теоретической онкологии — онкологии молекулярной. Ее достижения вселяют уверенность в конечной победе человеческого разума над тяжелым недугом.

«Молекулярная онкология»,
И.Ф. Сейц, П.Г. Князев

Критически мыслящему наблюдателю современная теоретическая онкология, возможно, представляется деревом цветущим, но не плодоносящим. Такое впечатление в какой-то мере оправдано и обусловлено явным дисбалансом огромных интеллектуальных усилий и материальных вложений, с одной стороны, и скромных практических выходов — с другой. Все еще остаются неясными как природа злокачественных новообразований, так и первичный побудительный импульс, инициирующий неотвратимую цепь…

С течением времени выявление канцерогенных свойств химических агентов стало лишь делом техники, и наметилось явное смещение акцентов исследований от рутинного их тестирования на канцерогенность к изучению механизма онкогенного действия. В этом деле, наряду со значительными успехами, выявились и немалые трудности. Успехи касались чисто химической стороны проблемы: была установлена необходимость активации исходных канцерогенов, изучены метаболизм, взаимодействие…

Каким образом вторжение осколков химических канцерогенов в ДНК результируется в неконтролируемый рост и трансформацию клеток? Теория химического канцерогенеза для того, чтобы сделать новый и решающий шаг вперед, нуждается в каком-то научном событии, аналогичном по значимости открытию обратной транскриптазы в онковирусологии. В теории химического канцерогенеза подобного события пока не произошло. Тем не менее можно ожидать, что…

Главным успехом онковирусологии наших дней следует считать открытие онкогенов — дискретных материальных генетических элементов в структуре ДНК клеток, ответственных за индукцию злокачественных опухолей у человека и животных. Это направление исследований является наиболее перспективным в современной теоретической онкологии. Онкогены обнаружены в геномной ДНК не только животных, но и человека, а вероятность их участия в индукции опухолей…

Еще И. М. Сеченов в 1860 г. в тезисах докторской диссертации писал, что при настоящем состоянии естественных наук единственно возможный принцип патологии есть молекулярный. Сейчас можно только удивляться этому провидению. Сегодня молекулярная онкология стоит у порога тайны рака. Именно ей принадлежат наиболее выдающиеся успехи в области теоретической онкологии последних лет. К ним можно отнести следующие…

Если молекулярная биология в наиболее лаконичной интерпретации может быть охарактеризована как наука, выражающая и объясняющая сложные общебиологические явления в терминах свойств и взаимодействия молекул, то молекулярная онкология, естественно, призвана раскрывать молекулярные механизмы процесса канцерогенеза и особенностей опухолей. В данной книге сделана попытка подытожить успехи этой молодой науки. Все величие прогресса в познании опухолей в наше…

Использование методов переноса генов и молекулярного клонирования позволило установить некоторые наиболее важные, центральные детерминанты ракового процесса. Эти детерминанты — онкогены и их продукты — онкобелки, действующие как на структуру, так и на функции клеток, влияющие на регуляторные механизмы биохимических реакций. Многие из этих функций онкогенов и онкобелков пока неизвестны, однако при современном уровне знаний их…

Онкобелок p21cras в процессе трансформации клеток, по-видимому, существенно влияет на биоэнергетику клетки и передачу регуляторного сигнала от клеточной мембраны в ядро . Несомненно также и то, что онкобелок p2jcras в своем многофункциональном действии в процессе малиг-низации клетки-мишени кооперирует с функциями других активированных протоонкогенов . Для некоторых стероидных гормонов, например глюкокортикоидов, установлен механизм передачи их информации от специфического…

Молекулярная патология рака легкого изучает совокупность морфологических и молекулярно-генетических особенностей данной опухоли. При этом наиболее важными аспектами проблемы являются определение биомолекулярных и гистогенетических маркеров рака, а также патология апоптоза при раке легкого.

Биомолекулярные маркеры рака легкого разнообразны, совпадают, по всей видимости, с маркерами нерадиационного рака легкого и представлены различными генами, белками, гормонами и другими молекулами.

Клеточные онкогены при раке легкого. В патогенезе рака легкого наибольшее значение имеют клеточные онкогены четырех семейств: myc, ras, bcl, erb-B .

Семейство myc клеточных онкогенов - c-myc, L-myc, N-myc - представлено немедленно реагирующими генами и кодирует клеточные регуляторные белки, индуцирующие пролиферацию и подавляющие дифференцировку. Установлено, что в отсутствие факторов роста повышение экспрессии c-myc приводит не к делению клеток, а к апоптозу, который может ингибироваться bcl-2. Амплификация с-myc обнаруживается в 10-25% случаев рака легкого, в то время как L-myc и N-myc - только в нейроэндокринных опухолях легких (10-30%). Определение повышенной экспрессии онкопротенинов myc регистрируется значительно чаще.

Экспрессия L-myc обнаруживается только в группе нейроэндокринных опухолей легких, а экспрессия с-myc как в группе мелкоклеточного, так и немелкоклеточного рака легкого. В группе мелкоклеточного рака легкого установлена достоверная корреляция экспрессии L-myc и c-myc с наличием метастазов и размерами опухоли.

Семейство клеточных онкогенов ras нередко подвергается изменениям при опухолевом росте. Гены кодируют синтез белков р21, обладающих ГТФ-азной активностью и связывающихся с ГТФ и тем самым воздействующих на передачу ростового сигнала клетке. Описаны мутации, активирующие гены ras и локализующиеся в кодонах 12, 13 и 61. Наиболее часто в раке легкого обнаруживаются мутации K-ras, присущие только немелкоклеточному раку легкого в отличие от мелкоклеточного. Частота мутаций K-ras в аденокарциномах легкого составляет до 30%, а в плоскоклеточном раке легкого только 3%. Показана связь K-ras мутаций с табакокурением.

K-ras мутации обнаружены при предраке легкого - атипической гиперплазии альвеолярного эпителия. В этих же очагах описана экспрессиия р53. Найдены корреляции между более высокой экспрессией данного онкопротеина с железистой дифференцировкой рака легкого. Высокая экспрессия белковых продуктов ras регистрировалась также в очагах аденоматоза легкого и в овальных и щелевидных эпителиальных структурах в рубцах.

Семейство bcl-2 состоит из bcl-2, bax, bak, bclXL, bclXS, белковые продукты которых способны образовывать гомо- и гетеродимеры, оказывающие порой диаметрально противоположное действие на пролиферацию и апоптоз опухолевых клеток. Наиболее изученный из данного семейства bcl-2 локализуется на внутренней мембране митохондрий, а также в ядре, стимулирует пролиферацию клеток и ингибирует апоптоз, вероятно, за счет антиоксидантной активности. Напротив, протеины bax, транскрипцию и синтез которых регулируется р53, блокируют пролиферацию и стимулируют апоптоз опухолевых клеток. BclXL ингибирует апоптоз и стимулирует пролиферацию, а bclXS, напротив, индуцирует апоптоз. Таким образом, баланс между белковыми продуктами bcl-2 - bax, bclXL-bclXS и определяют сдвиг равновесия в сторону пролиферации или апоптоза в опухоли.

Гены-супрессоры при раке легкого. Роль генов-супрессоров при развитии опухолей сводится к блокированию апоптоза и снятию их супрессивного влияния на клеточные онкогены, что в итоге заканчивается активацией пролиферации. Для реализации эффекта от повреждений генов-супрессоров изменения должны затрагивать оба аллеля гена, так как мутированный ген-супрессор всегда относится к сохранному как рецессивный к доминантному. Например, мутация или делеция одной из аллелей гена-супрессора должна сопровождаться потерей или изменениями в другой аллели.

Гены-супрессоры в раке легкого изучены относительно хорошо. Известны наиболее часто встречающиеся делеции хромосом, затрагивающиеся следующие участки: 3p21-24, 17p13, 13q14, 9p21-22 и 5q21. Делеция 3p21-24 встречается наиболее часто: при мелкоклеточном раке- в 100% и при немелкоклеточном - в 85% случаев. Но в этой зоне не локализуется ни одного гена-супрессора. Другие же сайты соответствуют известным генам-супрессорам. Так, например, р53 локализуется в 17р13, ген ретинобластомы - 13q14, р16 INK4B(MTS1) и р15 INK4B(MTS2) - 9р21-22. Функции большинства из перечисленных генов хорошо известны и связаны с контролем фазы G1 митотического цикла и/или апоптоза. Их инактивация вызывает развитие апоптоза. Выявление повреждения генома в области локализации генов-супрессоров на стадии предраковых изменений свидетельствует об участии этих генов на ранних стадиях опухолевого роста. В настоящее время описаны ряд новых генов-супрессоров, имеющих, видимо, значение для развития рака легкого и локализованных в хромосомах 1 и 16.

Ген р53 подвергается наиболее частым изменениям при опухолевом росте. "Дикий" тип р53 (природный) является транскрипционным фактором с множественными функциями, включающими регулировку перехода клеток из G1 в S-фазу, репарацию ДНК, апоптоз вслед за повреждением генома. Делеция одного из алллелей (17р13) в сочетании с точковой мутацией в другом аллеле - генетические перестройки, наблюдаемые в большинстве злокачественных опухолей. Мутированный р53 действует фактически как клеточный онкоген, стимулирует пролиферацию опухолевых клеток и вызывает образование антител, которые выявляются в крови больных. Последнее послужило основанием для разработки иммунодиагностики и иммунотерапии рака легкого.

Мутация вызывает конформационные изменения в протеине р53, и тот накапливается в ядрах клеток, что позволяет определять его иммуногистохимическими методами. Напротив, считается, что "дикий" тип р53 обладает очень коротким полупериодом жизни (20 мин), и поэтому его невозможно определить иммуногистохимически. Инактивация р53 при раке легкого имеется примерно в 70% случаев. Исследования по корреляции экспрессии р53 с выживаемостью противоречивы. В целом, если такое действие и есть, то оно очень несущественно. Не понятна и связь р53 со злокачественной трансформацией. В то же время экспериментальные данные показывают, что при активации "дикого" типа р53 происходит замедление роста и развивается апоптоз, что может привести к реверсии злокачественного фенотипа.

Имеются доказательства о значении мутации р53 на ранних стадиях канцерогенеза легкого. Мутантные формы р53 никогда не выявляются при резервной базальноклеточной гиперплазии или плоскоклеточной метаплазии без признаков дисплазии. При дисплазии р53 мутации выявляются в 12-53% случаев, а при раке на месте - 60-90% случаев в исследованиях ткани, окружающей рак легкого. Обнаружение р53 более, чем в 20% клеток в очагах дисплазии, является маркером необратимых предраковых изменений. Однако мутация р53 - это не обязательный феномен, характерный для рака легкого, и поэтому отсутствие р53 не является благоприятным прогностическим фактором. Кроме того, ни накопление р53, ни его мутации не исчерпывают молекулярные механизмы, через которые р53 может инактивироваться в опухолях. Нарушение работы р53 происходит при его взаимодействии с другими белками-регуляторами митотического цикла - р21, Mdm2, bax.

Ген Rb локализуется в сайте 13q14, который подвергается делеции в 80% случаев мелкоклеточного рака легкого (так же часто, как и при ретинобластоме), кодирует ядерный фосфопротеин массой 110 Кда и контролирует выход клетки из фазы G1. Гипофосфорилирование Rb приводит к блокаде клетки на стадии G1 и апоптозу. Инактивация Rb в опухолях достигается потерей одного из аллелей и мутацией второго аллеля гена.

Таким образом, инактивация генов-супрессоров р53 и Rb имеет большее значение для развития и прогрессии мелкоклеточного рака легкого.

Факторы роста, рецепторы к факторам роста и связывающие протеины при раке легкого. В прогрессии рака легкого факторы роста играют важную роль, обеспечивая с помощью аутокринной и паракринной стимуляции рост опухоли.

Адгезивные молекулы и внеклеточный матрикс при раке легкого. Адгезивные молекулы, интегриновые рецепторы и внеклеточный матрикс рака легкого оказывают модулирующее действие на опухолевые клетки и обеспечивают рост, инвазию и метастазирование опухоли, о чем говорилось в предыдущих разделах лекции.

Первая фаза инвазии опухоли характеризуется ослаблением контактов между клетками, о чем свидетельствует уменьшение количества межклеточных контактов, снижение концентрации некоторых адгезивных молекул из семейства CD44 и др. и, наоборот, усиление экспрессии других, обеспечивающих мобильность опухолевых клеток и их контакт с внеклеточным матриксом. На клеточной поверхности снижается концентрация ионов кальция, что приводит к повышению отрицательного заряда опухолевых клеток. Усиливается экспрессия интегриновых рецепторов, обеспечивающих прикрепление клетки к компонентам внеклеточного матрикса - ламинину, фибронектину, коллагенам. Во второй фазе опухолевая клетка секретирует протеолитические ферменты и их активаторы, которые обеспечивают деградацию внеклеточного матрикса, освобождая тем самым ей путь для инвазии. В то же время продукты деградации фибронектина и ламинина являются хемоаттрактантами для опухолевых клеток, которые мигрируют в зону деградации в ходе третьей фазы инвазии, а затем процесс повторяется снова.

Гистогенетические маркеры различных типов рака легкого. Рак легкого представлен опухолями различного гистогенеза. В последние годы все гистологические типы рака легкого делятся на мелкоклеточный и немелкоклеточный, которые отличаются не только морфологическими проявлениями, но также и клинически, ответом на химиотерапию и прогнозом жизни больных.

Мелкоклеточный рак легкого характеризуется и особыми биомолекулярными маркерами из группы клеточных онкогенов, генов-супрессоров и факторов роста. Кроме того, мелкоклеточный рак отличается и признаками нейроэндокринной дифференцировки. Более чем в 90% случаев клетки опухоли экспрессируют и хромогранин, и панцитокератины. Хромогранин выявляется в виде гранул в цитоплазме опухолевых клеток. Количество хромогранин-положительных клеток и уровень экспрессии колеблется в зависимости от степени зрелости опухоли.

Немелкоклеточный рак легкого - это гетерогенная группа опухолей, относящихся к разным гистогенетическим группам: плоскоклеточный рак (маркерами являются цитокератины и кератогиалин), аденокарцинома (цитокератины слизи, сурфактант), а также крупноклеточный рак, который может быть представлен как низкодифференцированной аденокарциномой, так и низкодифференцированным плоскоклеточным раком.

Оснащение лекции

Макропрепараты: бронхоэктазы и пневмосклероз, хроническая обструктивная эмфизема легких, легочное сердце, сотовое легкое при идиопатическом фиброзирующем альвеолите, силикоз легкого, центральный рак легкого, метастазы рака легкого в надпочечники.

Микропрепараты: хронический обструктивный бронхит, бронхоэктазы и пневмосклероз, хроническая обструктивная эмфизема легких, легочное сердце, перестройка сосудов легкого при вторичной легочной гипертензии, идиопатический фиброзирующий альвеолит, саркоидоз, силикоз легкого, периферический рак легкого, плоскоклеточный рак легкого, аденокарцинома легкого, мелкоклеточный рак легкого.

Электронограммы: хроническая обструктивная эмфизема легких (облитерация альвеолярных капилляров), аденокарцинома легкого, мелкоклеточный рак легкого.

В последние годы были разработаны и внедрены в практику методы молекулярного и генетического исследования злокачественных клеток. Данные исследования позволяют определить степень агрессивности опухоли и как следствие этого назначение наиболее подходящего лечения рака в Германии .

В некоторых случаях стоит ограничиться только хирургическим вмешательством и болезнь не вернется даже без применения химиотерапии и облучения. Также существует возможность анализа определенных рецепторов роста раковых клеток, блокируя которые специальными антителами можно предотвратить их дальнейшее размножение.

Кроме этого, в современной онкологии можно определить мутации (генетические повреждения) в энзимах клеток опухоли, которые отвечают за то, поддается данная опухоль или нет определенной химиотерапии.

Мы предлагаем Вам даже без приезда в Израиль или Германию переслать нам по почте блок с патологией вашей биопсии или операции. На базе лаборатории ‹‹Геномик›› мы проводим генетический и молекулярный анализ материала, после чего на основании характера опухоли ведущие онкологи Израиля и Германии предоставят Вам конкретные рекомендации в лечении рака для достижения наиболее эффективного результата с причинением наименьшего вреда организму.

‹‹OncotypeDX›› - это не экспериментальные исследования. Результаты данных тестов основаны на наблюдении за пациентами свыше 8 лет. Они широко применяются в крупнейших онкологических центрах мира и избавили сотни тысяч людей от использования неэффективной химиотерапии.

Какие тесты существуют и кому они подходят?

Oncotype DX при раке молочной железы (груди)

1.а) Oncotype DX ® breast

‹‹Oncotype DX ® breast›› - диагностический тест, который выполняется после хирургического лечения рака молочной железы. Подходит женщинам в менопаузе с инвазивным раком молочной железы, с эстроген - рецептор - позитивной (ER +) и HER 2 -отрицательной опухолью с непораженными лимфатическими узлами.

Тест ‹‹Oncotype DX breast›› предоставляет дополнительную информацию, с помощью которой врачи применяют решении о ходе дальнейшего лечения.

Это происходит за счет того, что по результатам исследования определяется степень агрессивности опухоли, шанс рецидива и необходимость использования химиотерапии.

Тест ‹‹Oncotype DX›› представляет необходимую информацию в дополнение к стандартным измерениям характеристики опухоли, таким как: размер опухоли, степень дифференцировки опухоли и состояния лимфатических узлов, которые традиционно используются врачами для оценки. В прошлом на основании этих параметров принималось решении о тактике дальнейшего лечения. С появлением теста на 21 ген- ‹‹Oncotype DX breast›› у врачей появился действенный инструмент, указывающий на степень эффективности химиотерапевтического или гормонального лечения.

На сегодняшний день результаты теста ‹‹Онкотайп›› являются наиважнейшими в принятии решения об использовании химиотерапии в лечении рака молочной железы, он кардинально меняет решение по сравнения с тем, которое применялось в прошлом без его использования. Так как виды опухоли у всех отличны, иногда происходит, что маленькая опухоль с непораженными лимфоузлами может быть очень агрессивна. Поэтому необходимо проведение интенсивной химиотерапии. С другой стороны в тех случаях, когда это не так, с помощью теста ‹‹Онкотайп›› Вы можете себя спасти от ненужной химиотерапии и побочных явлений, связанных с ней.

Ниже мы приводим истории нескольких пациенток, которым помог тест ‹‹Oncotype DX››.

Сьюзен, возраст 59 лет на обычной маммографии выявлен рак.

После операции по удалению опухоли и биопсии лимфоузлов Сьюзен прошла серию обследований, в том числе ПЭТ / КТ, чтобы оценить степень распространения рака. Она успокоилась, когда все эти тесты были отрицательными, но Сьюзен хотела быть уверена, что ее болезнь не вернется. Узнав от подруги о ‹‹Oncotype DX ®››, Сьюзен спросила у врача, подходит ли ей этот тест. Изначальные данные опухоли подходили для проведения теста, так как ее опухоль была эстроген - рецептор - позитивная и с отрицательными лимфоузлами. Врач Сьюзен был сильно удивлен, когда увидел результат ‹‹Oncotype DX››, он был - 31, что указывает на высокий риск рецидива рака, и химиотерапия является необходимым дополнительным лечением в этом случае. Основываясь на результате теста ‹‹Oncotype DX››, лечащий врач Сьюзен рекомендовал ей проведение нескольких курсов химиотерапии, которые она начала незамедлительно, чтобы избежать возможного рецидива заболевания. До проведения теста, врач Сьюзен был уверен, что химиотерапия не нужна, но узнав о высоком риске возврата болезни, изменил свое решение.

Коммерческий пилот авиакомпании с 27-летним опытом, 50-летняя Диана обнаружила небольшой комок в левой груди во время самостоятельной проверки.

Биопсия ткани подтвердила ее худшие опасения. Рак Дианы принял форму множественных мелких опухолей разбросанных в груди. Она была немедленно прооперирована - удалена вся грудь. Хотя сами опухоли были очень маленькие, врач Дианы не могла с уверенностью исключить необходимость химиотерапии на основе стандартных мер, таких, как размер опухоли и стадия. Диана беспокоилась о своем будущем здоровье и безопасности труда. "Потому что я маленькая, было высказано опасение, что я в меньшей степени способна выдержать серьезные побочные эффекты от химиотерапии", сказала Диана. "Кроме того, авиакомпания неусыпно следила за здоровьем своих пилотов, а диагноз рака может означать постоянное отстранение от полетов".

В поисках информации врач Дианы обратилась к Oncotype DX для геномного анализа ее болезни. Примерно через неделю Диана узнала, что ее результат был - 13, предполагая, что она имеет более низкий риск рецидива (возврата болезни). В ходе бесед с ее лечащим врачом она чувствовала себя уверенно, она могла избежать химиотерапии и ее побочных эффектов, не увеличивая вероятность повторения болезни, и она смогла продолжить свою карьеру и активный образ жизни. Кроме того, она смогла сохранить свои длинные волосы, которые растила с 23 лет. «Тринадцать - мое счастливое число в настоящее время", - заявила Диана.

Тест подходит женщинам в менопаузе с инвазивным раком молочной железы, с эстроген - рецептор - позитивной (ER +) и HER-2 -отрицательной опухолью, с непораженными лимфатическими узлами. Проводится на образце ткани удаленной опухоли вовремя операции.

1.б) Иммуногистохимический тест ER, PR, HER-2 рецепторов в клетках опухоли

Генетический анализ Fish-реакция на чувствительность к антителу ‹‹Трастузумаб›› (Герцептин).

Иммуногистохимическое исследование: проверка опухоли на специальные белки - рецепторы, находящиеся на поверхности клеток опухоли и являющиеся мишенью для лекарств.

Анализ эстроген, прогестерон, HER-2 рецепторов позволяет установить их чувствительность к гормональной терапии и к специфическому антителу (биологическое лекарство, не химия, новое поколение онкологических лекарств).

Анализ ДНК опухоли, проверяющий гены в клетках опухоли на чувствительность к антителу. Герцептин (Fish реакция) подходит в 20-25% случаев больных раком груди. Данное лекарство существенно увеличивает продолжительность жизни при метастатической болезни и предотвращает возврат болезни после операции.

Вышеописанные тесты подходят как для первично обнаруженной опухоли на любой стадии, так и для метастатической опухоли.

1.в) CYP2D6 тест

После проведения операции многим женщинам показано профилактическое лечение для предотвращения в дальнейшем рецидива. Если в тканях опухоли есть эстроген - рецепторы и прогестерон - рецепторы, то больным в менопаузе часто прописывают гормональную терапию, таблетки ‹‹Тамоксифен›› на 5 лет.

Недавние исследования обнаружили специфический энзим в клетках печени, активирующий лекарство ‹‹Тамоксифен›› в активное вещество ‹‹Ендоксифен››, уничтожающее раковые клетки.

Следовательно, эффективность препарата во многом определяется степенью активности печеночного фермента CYP2D6, а активность фермента определяется генами больного.

Данный генетический тест обнаруживает мутации генов, связанных с ферментом CYP2D6, и позволяет точно оценить степень активности фермента и степень эффективности препарата ‹‹Тамоксифен››.

Определение CYP2D6 генетического кода помогает в выборе правильного гормонального лечения и предоставляет возможность спрогнозировать эффективность использования ‹‹Тамоксифена›› индивидуально для каждого пациента.

Из медицинской литературы известно, что 7-10% населения Европы и США имеют неэффективно работающий энзим, в этих случаях ‹‹Тамоксифен›› является бездейственным лекарством.
Очень важно найти тех женщин, для которых лечение ‹‹Тамоксифеном›› не подходит из-за неэффективного метаболизма препарата, вызванного низкой активностью фермента CYP2D6. У этих больных повышается риск рецидива рака молочной железы в случае приема ‹‹Тамоксифена››, и им необходим прием других гормональных препаратов.

Тест предназначен для больных, которым предполагается назначение ‹‹Тамоксифена››, на ранней или метастатической стадии болезни. Анализ проводится с использованием слюны пациентки.

2. Oncotype DX ® colon при раке толстой кишки

2А. Oncotype DX ® colon - это диагностический тест, который выполняется после хирургического удаления рака толстой кишки. ‹‹Oncotype DX colon›› тест помогает мужчинам и женщинам, больным раком толстой кишки больше узнать о биологических особенностях опухоли и определить вероятность рецидива. В сочетании с другими частями информации, результаты испытаний ‹‹Oncotype DX colon›› могут помочь пациентам и их врачам принять персональное решение о том, использовать или не использовать химиотерапию в комплексном лечении рака толстой кишки.

Одна из основных проблем в лечении больных раком толстой кишки, заключается в определении степени риска повторения заболевания после операции и оценки необходимости назначения послеоперационной химиотерапии с целью уменьшения шанса рецидива.

Oncotype DX обеспечивает новый способ оценки риска рецидива при второй стадии рака толстой кишки (без поражения лимфатических узлов) и повышает способность принятия обоснованного решения индивидуально для каждого пациента.

Вам недавно поставили диагноз рака толстой кишки II стадии без поражения лимфатических узлов, вы прошли хирургическую резекцию. Вы и ваш врач, должны принять решение о химиотерапии?

Тест ‹‹Oncotype DX›› предоставляет необходимую, дополнительную информацию, на основе геномных особенностей опухоли, которую врачи используют при принятии решения о тактике лечения. Он также указывает на степень вероятности возникновения рецидива. Тест ‹‹Oncotype DX colon›› предоставляет информацию в дополнение к стандартным данным таким как: стадия опухоли и состояния лимфатических узлов, которые врачи и их пациенты, традиционно используют для оценки, степени вероятности повторения болезни. В 15% случаев опухоль толстой кишки - абсолютно неагрессивная и в этом случае химиотерапия приносит только вред организму, т.к. болезнь и так не вернется.

Ниже приведены ответы на наиболее часто задаваемые вопросы о тесте ‹‹Oncotype DX colon››

1. Что такое тест ‹‹Oncotype DX colon››?

‹‹Oncotype DX colon››- тестирует клетки рака толстой кишки, рассматривая в них активность 12 генов человека, для того чтобы оценить вероятность возвращения рака толстой кишки, у больных на ранней стадии рака толстой кишки с непораженными лимфатическими узлами.

2. Кому подходит тест ‹‹Oncotype DX colon››?

Мужчинам и женщинам с недавно диагностированной II стадией рака толстой кишки.

3. Как работает тест ‹‹Oncotype DX colon››?

ДНК, входящая в состав клетки, извлекается из образцов опухоли, а затем анализируются с целью определения степени активности каждого из 12 генов. Результаты анализа просчитываются с помощью математического уравнения, для преобразования значения в числовой результат.
Этот результат соответствует вероятности рецидива рака толстой кишки в течение 3 лет от первоначального диагноза среди лиц с ранней стадией (второй стадией) рака толстой кишки, которые прошли операцию по удалению первичной опухоли.

4. Сколько времени занимает тестирование?

Обычно это занимает от 10 до 14 календарных дней, со времени прихода патологии в лабораторию. Результаты исследования приходят в форме числа по шкале от 0 до 100, и означает степень вероятности возникновения рецидива.

‹‹Oncotype DX colon›› - это современное оружие врача, позволяющее оценить степень агрессивности рака толстой кишки, и помогает в назначении индивидуально подобранного лечения.

2Б. Проверка наличия мутации в К-RAS-Тест подходит больным раком толстой и прямой кишки с метастазами

Один из рецепторов, который характерен для опухолей толстой кишки, является эпителиальный рецептор факторов роста или эпидермального роста EGFR . Эти факторы роста со специфическим рецептором роста запускают цепь реакций, которые способствуют развитию и делению клетки опухоли. Изменения, мутации (генетические сбои кода, который определяет структуру рецептора), активация рецепторов EGFR ,могут привести к постоянному неконтролируемому делению клеток - это необходимые предпосылки для появления злокачественных опухолей. Определение EGFR рецептора (ген, который может привести к раковой трансформации) является целевым рецептором целенаправленного лечения опухолей толстого кишечника и прямой кишки.

Лекарственный препарат - антитело ‹‹Эрбитукс›› (Сетуксимаб) блокирует данные рецепторы и таким образом предотвращает дальнейшее деление и рост злокачественных клеток.

Что такое K-RAS?

Один из "актеров", участвующих в цепи событий. Действие происходит после активации белка семьи EGFR .Рецептор K-RAS- этот белок являющийся звеном в цепи сигналов деления в клетках, которая заканчивается в клеточном ядре.

Когда существует мутации в K-RAS-рецепторе, то даже при блокировании EGFR- рецептора антителом ‹‹Эрбитукс››, все равно будет происходить цепная реакция деления клеток, в обход звена EGFR-рецептора, другими словами антитело будет абсолютно неэффективным.

С другой стороны, если нет мутации в K-RAS, то биологическое лекарство ‹‹Эрбитукс›› дает статистически достоверное улучшение выживаемости пациентов с метастатической болезнью. В 55-60% случаев мутации не наблюдается, то есть, возможно, лечение антителом.

Комплексное лечение ‹‹Эрбитуксом›› в сочетании с химиотерапией позволяет уменьшить метастазы, а в дальнейшем в некоторых случаях, возможно, их хирургическое удаление, что может привести к полному выздоровлению.

Если 10 лет назад больные с четвертой метастатической стадией болезни толстого кишечника жили в среднем год, то сейчас они живут 3-5 лет, а в 20-30% случаев возможно полное выздоровление.

Таким образом, тест на наличие мутации в K-RAS помогает оценить степень эффективности лечения биологическими препаратами при метастатическом раке толстой кишки.

Тест подходит больным раком толстой и прямой кишки с метастазами.

Для проведения теста нужен блок с тканью опухоли биопсии или проба с удаленной опухоли.

3. Проверка ЕGFR мутации - немелкоклеточный рак легкого

На клетках опухоли немелкоклеточного рака легкого, находятся рецепторы роста, отвечающие за процесс деления клеток.

Специальные энзимы, передающие сигналы к делению клеток называются тирозин - киназа.
Ингибиторы Тирозин - Киназа - это направленная терапия препаратами, блокирующая сигналы, способствующие росту опухоли. Эти новые лекарства - маленькие молекулы ингибиторы тирозин - киназы и рецептора эпидермального фактора роста (EGFR) (Erlotinib (Эрлотиниб), Gefitinib (Гефетиниб) были первоначально разработаны для использования в качестве терапии второй линии после неэффективности химиотерапии.

В этих условиях Erlotinib показал увеличение показателя выживаемости, причем величина результата была аналогична химиотерапии второй линии, но без тяжелых побочных действий. Так как это целевая терапия, то поражаются конкретные раковые клетки, не нанося ущерба нормальным клеткам, тем самым не наносится вред организму.

Клинические исследования показали корреляцию между наличием, активацией конкретных мутаций в ТЗ области EGFR рецептора и повышением активности лекарств маленьких молекул - Erlotinib и Gefitinib. Наличие мутации обнаружено у 15-17 % больных, и им вместо тяжелой химиотерапии с побочными действиями подходит антитело в таблетках. Антитело можно давать как первую линию лечения при метастатической болезни. Это лекарство может годами тормозить рост опухоли, так как блокирует рецептор ее роста.

Тест подходит больным с немелкоклеточным раком легкого с метастазами, как до начала любой химиотерапии, так и при прогрессировании болезни во время лечения. Проводится на блоке биопсии или на материале, полученном в ходе операции.

4. Новое обследование - Target Now (Целевая проверка)

Так же как существует разница между разными людьми, существует она и между различными злокачественными опухолями, даже если они того же происхождения, из того же органа.
Так, например, рак молочной железы может реагировать на лечение гормонами у одной женщины, а у другой женщины, не будет реакции на них. Сегодня с развитием медицины разработаны тесты, помогающие врачам подобрать лечение индивидуально для каждого пациента, тем самым, значительно повышая эффективность лечения и снижая риск возникновения нежелательных побочных явлений.

Что такое Target Now (Целевая проверка)?

Это исследование, проводимое на материале раковой ткани, удаленной во время операции или биопсии.

Исследование проверяет потенциальные цели в клетках опухоли для различных лекарств.
В соответствии с этими целями (наличие или отсутствие тех или иных рецепторов, мутации или их отсутствие) позволяют врачу подобрать то или иное лекарство убивающее конкретную опухоль.

Тест определяет в раковых клетках большое число молекул, которые могут быть использованы в качестве места действия или цели, химических препаратов и/ или различных биологических антител. Молекулярные изменения могут свидетельствовать об ожидаемой хорошей эффективности или неэффективности данного лечения.

Результаты данного исследования были обнародованы в 2009 году на ежегодной конференции Американской Ассоциации исследования рака. Тест проводился на 66 пациентах, страдающих метастатическим раком. По результатам теста Target Now (Целевая проверка) больным подобрали необходимое лечение, после того как стандартное лечение, применяемое при их заболевании, оказалось неэффективным.

В ходе исследования обнаружилось, что молекулярные мишени могут быть выявлены в 98% случаев.

Кроме того, было установлено, что скорректированное лечение по результатам ‹‹Target Now›› теста, у трети пациентов продлило срок до прогрессирования болезни на 30% по сравнению с прошлым лечением до Целевой проверки. Многим больным была продлена жизнь на много месяцев и даже лет. Необходимо подчеркнуть, что речь идет о больных, которым не помогли множество лекарственных препаратов, назначенных по общепринятой для их болезни схеме.

Из результатов Целевой проверки выяснилось, что для их конкретной опухоли часто подходят лекарства, обычно не подходящие для их вида рака в общей группе.

Это исследование указывает, что Target Now (Целевая проверка) тест может обнаружить лекарства лично соответствующие для данной опухоли, что трудно сегодня определить другим способом. Теперь целевой тест позволяет провести оптимальную корректировку отдельных лекарств до начала лечения рака.

Это исследование подходит пациентам с метастатической болезнью любого органа, которым проходимое ранее лечение не дало никакого эффекта.

Для проведения исследования необходимо наличие ткани от биопсии или после операции.

5. Mamma Print - тест для определения риска рецидива рака груди

MammaPrint - это диагностический тест для оценки вероятности рецидива , который может прогнозировать возможное возникновение повторного рака груди в течение 10 лет после лечения первичной опухоли.

MammaPrint - это единственный тест подобного рода, который получил разрешения комиссии FDA в феврале 2007 года.

Результаты этого теста позволяют выбрать методику после операционного лечения. При высоком риске возникновения рецидива показано проведение химиотерапии.

Согласно рекомендациям FDA, этот тест показано проводить пациенткам младше 61 года, без пораженных лимфоузлов, при размерах опухоли менее 5 см. МамаПринт эффективен и при горомонозависимом раке груди и при других видах злокачественных опухолей.

В основе этого теста лежит анализ 70 онкогенов, ассоциированных с раком молочной железы. Анализ этих генов позволяет с большой точностью предсказать, как поведет себя конкретная злокачественная опухоль в будущем, это позволит лечащему врачу с большой точностью подобрать необходимое лечение.
Тест проводится на тканях опухоли, взятых во время биопсии или после хирургического удаления.

МамаПринт является первым высоко индивидуализированным диагностическим тестом.
Сегодня этот метод является очень популярным, ради прохождения диагностики с его использованием в Израиль приезжают немало пациенток из стран СНГ.
Чтобы пройти этот тест, необходимо на несколько дней приехать в Израиль, пройти биопсию или хирургическую операцию, так как для теста нужны свежие образцы ткани. После этого можно уехать домой или ждать результатов диагностики в Израиле. На ожидание уйдет около 10 дней.

Лечение в Израиле с центром "Cancermed" - организация качественной медицинской помощи.

Завершаем цикл статей об онкологических заболеваниях.
Сегодня подробно расскажет, что такое молекулярное тестирование и как оно влияет на постановку диагноза.

На фото: Владислав Милейко, руководитель направления ,
биомедицинский холдинг «Атлас».

Чтобы понять, как работает молекулярная диагностика и какое место она занимает в онкологии, нужно сначала разобраться в механизмах, происходящих в опухоли.

Молекулярные процессы в опухоли

Мутации в протоонкогенах и генах-супрессорах, отвечающие за деление и смерть клетки, приводят к тому, что клетка перестает следовать инструкции и синтезирует белки и ферменты неправильно. Молекулярные процессы выходят из-под контроля: клетка постоянно делится, отказывается умирать и копит генетические и эпигенетические мутации. Поэтому злокачественные новообразования часто называют болезнью генома.

В клетках опухоли могут происходить сотни тысяч мутаций, но только несколько из них способствуют росту, генетическому разнообразию и развитию опухоли. Они называются драйверными (driver). Остальные мутации, «пассажирские» (passanger), сами по себе не делают клетку злокачественной.

Драйверные мутации создают различные популяции клеток, что обеспечивает разнообразие опухоли. Эти популяции или клоны по-разному реагируют на лечение: некоторые из них устойчивы и приводят к рецидиву. К тому же разная чувствительность клонов к терапии может привести к радикальному изменению молекулярного профиля в ходе лечения: даже незначительные в начале популяции клетки могут получить преимущество и стать доминирующими в конце лечения, что приведет к устойчивости и развитию опухоли.

Молекулярная диагностика

Драйверные мутации, изменения в количестве или структуре белков используют в качестве биомаркеров - мишеней, по которым подбирают лечение. Чем больше мишеней известно, тем более точным может быть выбор из потенциально эффективных схем лечения.

Отделить драйверные мутации от остальных и определить молекулярный профиль опухоли непросто. Для этого применяется технология секвенирования, флуоресцентной гибридизации in situ (FISH), микросателлитного анализа и иммуногистохимии.

Методы секвенирования нового поколения позволяют выявить драйверные мутации, включая те, что делают опухоль чувствительной к таргетной терапии.

С помощью технологии FISH подкрашивают участки хромосом, на которых расположен определенный ген. Две соединенные разноцветные точки - это химерный или слитый ген: когда в результате перестройки хромосом вместе соединяются участки разных генов. Это может привести к тому, что онкоген попадет под влияние регуляции другого более активного гена. Например, слияние генов EML4 и ALK имеет ключевое значение в случае рака легкого. Протоонкоген ALK активируется под влиянием своего «партнера» по перестройке, что приводит к неконтролируемому делению клеток. Онколог, учитывая перестройку, может применить лекарство, которое будет направлено против активированного продукта гена ALK (Кризотиниб).

Флуоресцентная гибридизация in situ (FISH).

Микросателлитный анализ показывает степень нарушения системы репарации ДНК, а иммуногистохимия - белковые биомаркеры, расположенные на поверхности, в цитоплазме и ядрах опухолевых клеток.

Все эти исследования входят в новый продукт биомедицинского холдинга «Атлас» - тест Solo. С помощью такого теста онколог получает информацию о молекулярном профиле опухоли и о том, как он влияет на потенциальную эффективность широкого спектра противоопухолевых препаратов.

Специалисты Solo исследуют до 450 генов и биомаркеров, чтобы оценить, как опухоль может ответить на применение более таргетных препаратов для лечения онкологических заболеваний. Для некоторых из них анализ биомаркера продиктован производителем. Для других используют данные клинических исследований и рекомендации международных сообществ онкологов.

Помимо выбора мишеней для таргетной терапии, молекулярное профилирование помогает обнаружить мутации, которые напротив, делают опухоль устойчивой к определенному лечению, или генетические особенности, которые связаны с повышенной токсичностью и требуют индивидуального подбора дозы лекарства.

Для исследований используется материал биопсии или парафинизированные блоки послеоперационного материала.

Молекулярное профилирование дает дополнительную информацию о заболевании, но она не всегда применима для выбора лечения. Например, в ситуациях, когда стандартная терапия обладает достаточной эффективностью или показано хирургическое лечение. Можно определить клинические ситуации когда такое исследование может быть наиболее полезно:

• Редкий вид опухоли;
• Опухоли с неустановленным первичным очагом (неизвестно, где изначально появилась опухоль, давшая метастазы);
• Тех случаев, когда требуется выбор из нескольких вариантов применения таргетной терапии;
• Исчерпаны возможности стандартной терапиии требуется экспериментальное лечение или включение пациента в клинические исследования.

Специалисты проекта Solo консультируют онкологов или пациентов и подсказывают, нужен ли тест в данном случае.

Прецизионная медицина и клинические исследования

Обычно в медицинской практике применяют общие стратегии для лечения пациентов с определенным диагнозом. Для мелкоклеточного рака легкого используется одна стратегия, для немелкоклеточного - другая. Для онкологических заболеваний этот метод подходит не всегда. Из-за различий на молекулярном уровне даже при одном и том же типе опухоли пациенты могут получить неэффективное или лишнее лечение.

С увеличением исследований и изобретением таргетных препаратов, подход к лечению онкологических заболеваний начал меняться. Чтобы увеличить безрецидивный период и продолжительность жизни пациента, нужно учитывать молекулярный профиль опухоли, ответ организма на лекарственные препараты и химиотерапию (фармакогеномика), знать главные биомаркеры.

Прецизионная медицина позволяет существенно улучшить прогноз конкретного пациента, избежать серьезных побочных эффектов онкологических препаратов и значительно повысить качество жизни больного. Но и у этого метода существуют недостатки.

Таргетных препаратов становится все больше, и они имеют два основных ограничения: большинство молекулярно-направленных агентов обеспечивают лишь частичное подавление сигнальных путей и многие из них слишком токсичны для использования в комбинации.

Представьте, что вы архитектор Москвы. Перед вами стоит непростая задача - решить проблему с пробками в час пик, построив один мост. Молекулярные механизмы можно сравнить с движением машин, а мост - главный препарат, который должен решить основную проблему. Кажется, что несколько лекарств (серия мостов), направленные на главные молекулярные нарушения, могут решить эту проблему. Но токсичность препаратов при этом увеличивается и может быть непредсказуемой.

Мы стали лучше понимать молекулярные процессы злокачественных опухолей, но текущие методы внедрения точной онкологии в клиническую практику сильно отстают. Чтобы ускорить изучение таргетной терапии, ученые разработали два новых подхода - Basket и Umbrella.

Суть метода Basket в том, что для исследования выбирают пациентов с определенным биомаркером, независимо от расположения и названия опухоли. В мае 2017 года FDA одобрила такой метод лечения для биомаркера под названием высокая микросаттелитная нестабильность (MSI-H) или дефект восстановления несоответствия (dMMR).

Молекулярные нарушения отличаются не только у разных пациентов, но и в пределах одной опухоли. Гетерогенность - большая проблема в онкологии, для решения которой был разработан дизайн исследования Umbrella. Для метода Umbrella пациентов сначала отбирают по типу злокачественных новообразований, а потом учитывают генетические мутации.

Такие исследования помогают не только собрать информацию о действии таргетных препаратов - иногда это единственная возможность для пациентов, которые не отвечают на стандартное лечение зарегистрированными препаратами.

Клинический пример

Мы решили привести наглядный пример, как может выглядеть использование расширенного молекулярного профилирования.

Пациент с меланомой кожи и метастазами в печени обратился к онкологу. Врач и пациент приняли решение сделать молекулярное профилирование, чтобы получить более полную информацию о заболевании. Пациенту провели биопсию и отправили образцы ткани на исследование. В результате диагностики в опухоли обнаружили несколько важных генетических нарушений:

• Мутация в гене BRAF. Указывает на активацию сигнального пути онкогенов RAS-RAF-MEK, который участвует в дифференцировке и выживаемости клеток.
• Мутация в гене NRAS. Указывает на дополнительную активацию сигнального каскада RAS-RAF-MEK.
• Наследственный вариант гена TPMT. Указывает на особенности метаболизма противоопухолевого препарата «Цисплатин».

Ориентируясь на результаты клинических исследований и рекомендации можно прийти к следующим выводам:

• Потенциально эффективными могут быть препараты класса BRAF-ингибиторов (Вемурафениб), более того, наличие мутации NRAS может служить дополнительным основанием для назначения двойной блокады сигнального каскада - комбинацией с MEK-ингибиторами (Траметиниб).
• Несмотря на то что нет одобренной терапии, направленной непосредственно на онкоген NRAS, известно, что мутации в нем повышают вероятность успешного лечения при назначении иммунотерапии (Ипилимумаб и Пембролизумаб).
• Наследственный генетический вариант в гене TPMT указывает на повышенную индивидуальную токсичность Цисплатина, что требует коррекции дозы при назначении платиносодержащих режимов терапии.

Таким образом, врач получает возможность ориентироваться среди возможных вариантов лечения отталкиваясь не только от клинических параметров пациента, но и учитывая молекулярные особенности опухоли.

Молекулярная диагностика - это не панацея для всех онкологических заболеваний. Но это важный инструмент для онколога, который позволяет подойти к лечению злокачественных опухолей с новой стороны.

Спасибо, что читали и комментировали наши материалы об онкологии. Вот полный список статей.