Mohla analýza nádorových buniek z krvi predpovedať terapeutický výsledok a výzvu predchádzajúce metódy liečby?

Význam nádorových buniek cirkulujúcich v krvi

Mnohé štúdie sú zamerané na vývoj cielených terapií rakoviny a výskum inhibítorov tyrozínkinázy a inhibítorov imunitných kontrolných bodov je čoraz dôležitejší. Napriek tomu zostávajú cytotoxické chemoterapeutické činidlá zlatým štandardom v neoadjuvantnej alebo adjuvantnej liečbe nádorov v rôznych štádiách. Voľba mono- alebo kombinovanej terapie je často založená na usmerneniach bez akejkoľvek molekulárnej alebo funkčnej indikácie, čo tiež odráža obmedzenia takejto nepersonalizovanej terapie. Na liečbu metastatického karcinómu prsníka sa ako terapia prvej línie používa taxol, na ktorý reaguje len 30 % pacientok. Ďalších 30 % dosiahne stagnáciu ochorenia a 40 % nereaguje vôbec, stále pociťovať závažné vedľajšie účinky a toxicitu tejto liečby. 

Zlyhanie chemoterapie je spôsobené rezistenciou nádoru, ktorá je náhodná, nepredvídateľná a zrejmá len pri klinickom hodnotení odpovede na liečbu. Ak by bolo možné zaznamenať profil rezistencie a citlivosti nádoru pred aplikáciou terapie, viedlo by to k výrazne vyššej miere odpovede a následne vyššej miere vyliečenia. Pri skorších pokusoch o test chemosenzitivity z izolovaného nádorového tkaniva nebolo možné nájsť žiadnu klinickú súvislosť s výsledkami. Ďalšie pokusy, pri ktorých sa v laboratóriu robili testy na chemo a biologickú citlivosť z cirkulujúcich nádorových buniek, zlyhali pre nízky obsah extrahovaných nádorových buniek. 

Zlyhanie chemoterapie je spôsobené rezistenciou nádoru, ktorá je náhodná, nepredvídateľná a zrejmá len pri klinickom hodnotení odpovede na liečbu. Ak by bolo možné zaznamenať profil rezistencie a citlivosti nádoru pred aplikáciou terapie, viedlo by to k výrazne vyššej miere odpovede a následne vyššej miere vyliečenia. Pri skorších pokusoch o test chemosenzitivity z izolovaného nádorového tkaniva nebolo možné nájsť žiadnu klinickú súvislosť s výsledkami. Ďalšie pokusy, pri ktorých sa v laboratóriu robili testy na chemo a biologickú citlivosť z cirkulujúcich nádorových buniek, zlyhali pre nízky obsah extrahovaných nádorových buniek. Zlyhanie chemoterapie je spôsobené rezistenciou nádoru, ktorá je náhodná, nepredvídateľná a zrejmá len pri klinickom hodnotení odpovede na liečbu. 

Ak by bolo možné zaznamenať profil rezistencie a citlivosti nádoru pred aplikáciou terapie, viedlo by to k výrazne vyššej miere odpovede a následne vyššej miere vyliečenia. Pri skorších pokusoch o test chemosenzitivity z izolovaného nádorového tkaniva nebolo možné nájsť žiadnu klinickú súvislosť s výsledkami. Ďalšie pokusy, pri ktorých sa v laboratóriu robili testy na chemo a biologickú citlivosť z cirkulujúcich nádorových buniek, zlyhali pre nízky obsah extrahovaných nádorových buniek. nepredvídateľné a zjavné len počas klinického hodnotenia odpovede na liečbu. Ak by bolo možné zaznamenať profil rezistencie a citlivosti nádoru pred aplikáciou terapie, viedlo by to k výrazne vyššej miere odpovede a následne vyššej miere vyliečenia. 

Pri skorších pokusoch o test chemosenzitivity z izolovaného nádorového tkaniva nebolo možné nájsť žiadnu klinickú súvislosť s výsledkami. Ďalšie pokusy, pri ktorých sa v laboratóriu robili testy na chemo a biologickú citlivosť z cirkulujúcich nádorových buniek, zlyhali pre nízky obsah extrahovaných nádorových buniek. nepredvídateľné a zjavné len počas klinického hodnotenia odpovede na liečbu. Ak by bolo možné zaznamenať profil rezistencie a citlivosti nádoru pred aplikáciou terapie, viedlo by to k výrazne vyššej miere odpovede a následne vyššej miere vyliečenia. Pri skorších pokusoch o test chemosenzitivity z izolovaného nádorového tkaniva nebolo možné nájsť žiadnu klinickú súvislosť s výsledkami. 

Ďalšie pokusy, pri ktorých sa v laboratóriu robili testy na chemo a biologickú citlivosť z cirkulujúcich nádorových buniek, zlyhali pre nízky obsah extrahovaných nádorových buniek. to by viedlo k výrazne vyššej miere odozvy a následne vyššej miere vyliečenia. Pri skorších pokusoch o test chemosenzitivity z izolovaného nádorového tkaniva nebolo možné nájsť žiadnu klinickú súvislosť s výsledkami. Ďalšie pokusy, pri ktorých sa v laboratóriu robili testy na chemo a biologickú citlivosť z cirkulujúcich nádorových buniek, zlyhali pre nízky obsah extrahovaných nádorových buniek. to by viedlo k výrazne vyššej miere odozvy a následne vyššej miere vyliečenia. 

Pri skorších pokusoch o test chemosenzitivity z izolovaného nádorového tkaniva nebolo možné nájsť žiadnu klinickú súvislosť s výsledkami. Ďalšie pokusy, pri ktorých sa v laboratóriu robili testy na chemo a biologickú citlivosť z cirkulujúcich nádorových buniek, zlyhali pre nízky obsah extrahovaných nádorových buniek.

Autori štúdie „Klinická užitočnosť cirkulujúcich nádorovo asociovaných buniek na predpovedanie a monitorovanie chemo-odozvy u solídnych nádorov“ (*) opísali metódu, ktorá umožňuje detekciu, extrakciu a získanie užitočných cirkulujúcich nádorových buniek v laboratóriu z periférnej krvi pacientov s rôznymi nádormi solídnych orgánov. Pomocou tejto metódy boli nádorové bunky získané z krvi 5090 pacientov s predchádzajúcou diagnózou 17 rôznych orgánových nádorov. Z tohto kolektívu boli izolované nádorové bunky z predchádzajúcej biopsie nádorového tkaniva od 230 pacientov. Chemosenzitivita cirkulujúcich rakovinových buniek bola hodnotená na rôzne cytotoxické lieky a výsledky boli testované na zhodu s výsledkami chemosenzitivity buniek z nádorového tkaniva. Boli identifikované primárne aj sekundárne rezistencie neliečených a predtým liečených pacientov. 

Návrh štúdie: opis pacientov

Výsledky štúdie pochádzajú z observačnej štúdie a troch intervenčných štúdií, z ktorých všetky sa zaoberajú porovnaním personalizovanej terapie pomocou analýzy molekulovej chemosenzitivity z nádorových buniek v krvi alebo priamo z nádorového tkaniva a konvenčných terapeutických prístupov s cytotoxickými chemoterapeutikami. 5090 pacientov bolo retrospektívne rozdelených do troch študijných populácií. Populácia 1 pozostáva z 230 pacientov, ktorí najprv dostali vzorku krvi a potom biopsiu nádoru. Niektorí z týchto pacientov už boli liečení. 

Druhú populáciu tvorí 2201 pacientov, ktorým bola odobratá krv a už boli liečení cytotoxickým chemoterapeutikom. Populácia 3 pozostáva z 2734 pacientov, ktorým bola odobratá krv a ktorých nádor ešte nebol liečený. Medzi populáciami existuje určité prekrytie. Všetky mononukleárne bunky zo vzoriek krvi boli ošetrené epigeneticky, po čom bola v zdravých bunkách indukovaná bunková smrť s intaktnou signalizačnou kaskádou apoptózy. Bunky spojené s nádorom tak zostali. Získané nádorové bunky mohli byť teraz typizované imunohistochemicky a priradené k rôznym orgánom a karcinómom. 

Test chemosenzitivity sa uskutočnil na mikrotitračných platniach so špecifickým počtom buniek a jedným chemoterapeutickým činidlom na misku. Citlivosť sa testuje pomocou priepustnosti svetla, ktorá koreluje s rýchlosťou apoptózy. Najvyššia a najnižšia citlivosť teda mohla byť testovaná pre každú bunkovú líniu nádorových buniek. V populácii 1 sa najprv testovala chemosenzitivita rôznych chemoterapeutických látok na bunkách z biopsie nádoru a potom sa porovnávala s výsledkami z cirkulujúcich rakovinových buniek. V populáciách 2 a 3 boli testované len tie chemoterapeutické činidlá, ktoré sa používajú podľa smerníc pre príslušné typy rakoviny. Chemoterapeutické činidlo sa považovalo za citlivé, ak bola bunková smrť zistená vo viac ako 50 % buniek 12 hodín po počiatočnej expozícii. 

Výsledky rôznych skupín pacientov

V populácii 1 sa porovnávali výsledky rezistencie a citlivosti nádorových buniek cirkulujúcich v krvi a buniek odobratých priamo z nádorového tkaniva. Výsledky sa zhodujú na 93,7 %.

V populácii 3 bola zistená rezistencia na cytotoxické chemoterapeutické látky u 58,9 %, čo poukazuje na vrodenú vnútornú rezistenciu nádorových buniek. Z 2734 pacientov podstúpilo 77 ľudí kontrolné rádiologické vyšetrenie po šiestich mesiacoch. U 33 pacientov, ktorí vykazovali vysokú citlivosť na testované chemoterapeutiká, bolo možné pomocou PET-CT stanoviť úplnú alebo čiastočnú odpoveď na liečbu u 32 (97 %) pacientov. Zhoda in-vitro/in-vivo je teda 97 %. V 18 prípadoch (41 %) zo 44 pacientov, u ktorých nebola chemicky stanovená citlivosť, ani rádiologické vyšetrenie neukázalo žiadne zlepšenie. 

V populácii 2 sa rezistencia na cytotoxické chemoterapeutiká zistila u 77,8 % pacientov. V dôsledku toho sa u mnohých nádorových buniek vyvinie získaná rezistencia na chemoterapeutické činidlá, ktoré už boli použité. V tejto populácii bolo rádiologicky sledovaných 143 pacientov. U všetkých sa prejavilo zhoršenie rakoviny a stavu ochorenia. Laboratórne analýzy preukázali chemickú zhodu s rezistenciou voči užívaným liekom u 124 pacientov. Zhoda in vitro/in vivo je tu 86,7 %. 

Záver: Sľubný terapeutický prístup u pacientov s nádorom

Hoci identifikácia rezistencie má veľký význam pre optimálnu liečbu rakoviny, doteraz nebola zavedená žiadna technológia na identifikáciu vrodenej a perspektívnej rezistencie. Dnešné metódy majú dlhú dobu obratu, vykazujú nízku klinickú konzistenciu a sú vysoko invazívne, vyžadujúce veľké množstvo biopsie tkaniva. Vysoká invazívnosť a rýchla progresia nádoru spôsobujú, že tieto metódy sú zastarané. 

Táto štúdia ukazuje metódu, pomocou ktorej je možné rýchlo a neinvazívne vytvoriť profil chemosenzitivity. Okrem toho sa zaznamenávajú nielen nádorové bunky, ale aj bunky súvisiace s nádorom, ako sú makrofágy a fibroblasty. Tie významne prispievajú k progresii nádoru, napríklad potlačením protinádorovej imunity. Vďaka epigenetickej modifikácii je možné rýchlo získať nádorové bunky a následne priamo testovať chemoterapeutické látky. 

Štúdia navyše potvrdzuje, že nádorové bunky cirkulujúce v krvi adekvátne reprezentujú prítomný nádor. Bolo možné určiť aj významné korešpondencie medzi mierami terapeutickej odpovede v rádiológii a profilmi chemosenzitivity. Testy chemosenzitivity teda dokážu presne predpovedať úspech alebo zlyhanie chemoterapie a používajú sa na dlhodobé sledovanie pacientov s nádorom.

Okrem toho autori štúdie zistili vysokú variabilitu medzi pacientmi v rámci rôznych typov rakoviny. Preto je vhodné pred začatím terapie vytvoriť profil chemosenzitivity, aby sa predišlo zlyhaniam terapie, rýchlemu šíreniu rakoviny a zbytočnému podávaniu toxických látok s výraznými vedľajšími účinkami. Znalosť profilu citlivosti in vitro umožňuje rýchlu identifikáciu rezistencie a môže poskytnúť výrazne lepšie a personalizované terapeutické prístupy. Predložená metóda je neinvazívna a nákladovo úsporná. Okrem toho poskytuje synchrónne informácie v reálnom čase počas diagnostiky a nepretržite počas terapie.