Molekulární markery u rakoviny a prekancerózy (MOCA) (MOCA)

Právě v této souvislosti je nyní předepisování cílených terapií podmíněno identifikací specifických genetických anomálií v nádoru. Jako takové se ukázalo, že inhibitory kináz jsou účinné u pacientů s nemalobuněčným karcinomem plic nebo metastatickým melanomem, když jsou identifikovány mutace v receptoru epidermálního růstového faktoru (EGFR) nebo BRAF. Naopak identifikace mutace KRAS nebo NRAS u metastatických karcinomů tlustého střeva predikuje rezistenci k terapiím založeným na protilátkách proti EGFR. Za těchto podmínek přináší předepisování těchto cílených terapií pacientům velký přínos. Účinnost těchto terapií je spojena se skutečností, že cílové mutace jsou „hnací“ mutace poskytující silný onkogenní signál. Tyto mutace jsou také „Achilovou patou“ pro nádorovou buňku, která se stává přecitlivělá na určité inhibitory tyrozinkinázy. Únik nádoru z cílených terapií je však dobře zdokumentován po několika měsících léčby. Molekulární analýza progredujících nádorů zde opět odhalila intratumorální heterogenitu s zejména výskytem sekundárních mutací odpovědných, alespoň částečně, za rozvoj rezistence. Proto je důležité charakterizovat molekulární profil nádorů jak v průběhu přirozené anamnézy onemocnění, tak u léčených pacientů, abychom jim mohli nabídnout vhodné sledování.

Mezi 170 lidskými papilomaviry (HPV) popsanými v roce 2013 je asi tucet takzvaných vysoce rizikových nebo onkogenních HPV odpovědných za všechny rakoviny děložního čípku, téměř všechny rakoviny konečníku, polovinu rakoviny vulvy a pochvy a některé rakoviny horního aerodigestivního trakt. I když je HPV infekce nezbytná pro rozvoj rakoviny, nestačí a kofaktory, které podporují perzistentní infekci, zvyšují riziko vzniku prekancerózních lézí a následně rakoviny. Přirozená historie infekce těmito viry je tedy úzce spojena s přirozenou historií infekce, kterou vyvolávají. Molekulární mechanismy karcinogeneze/transformace související s HPV jsou dobře popsány. Je to kombinované působení dvou virových proteinů (E6 a E7) na dva nádorové represory p53 a pRb, které zpočátku zvedá vnitřní mechanismy replikativního stárnutí buňky (která tak získává schopnost se neomezeně dělit), a pak postupně vede k její transformace. Nicméně determinanty, které vedou infikovanou buňku k imortalizaci a následné transformaci, zůstávají špatně pochopeny a velká většina infekcí je spontánně eliminována během 10 až 18 měsíců po vyvinutí účinných imunitních odpovědí. Je pravděpodobné, že hostitelské (imunosuprese, genetické faktory), virové a environmentální (kouření, perorální antikoncepce) kofaktory ovlivní proces karcinogeneze. Uznává se tedy, že HPV16 je nejvíce karcinogenní genotyp. Jedná se o nejdéle přetrvávající HPV a je spojen s nejvyšším rizikem rozvoje prekancerózy nebo rakoviny děložního čípku. Ukázalo se, že rakovina děložního čípku spojená s HPV16 (nebo HPV18/45) má horší prognózu než rakovina infikovaná jinými genotypy. Naopak u nádorů horního aerodigestivního traktu mají nádory vyvolané HPV (to je HPV16 ve více než 95 % případů) lepší prognózu než nádory neindukované virem. Genotypizace nádoru k identifikaci typu zahrnutého HPV by tedy mohla být klinicky zajímavá, zejména v závislosti na umístění nádoru.

Terapeutický management pacientů s HPV-asociovanými karcinomy nejčastěji spočívá v kombinaci chirurgického zákroku a/nebo radiochemoterapie (cis-platina, 5-fluorouracil) v závislosti na rozsahu nádoru. U análních rakovin ukázala práce v Bisonne, že přidání třetí molekuly chemoterapie (taxan) bylo velmi slibné, protože umožnilo dříve nepozorované remise. Důvody takové účinnosti nejsou jasné a neexistuje ani prediktor odpovědi na léčbu.

Molekulárně genetické analýzy se provádějí pomocí různých typů vzorků, jako jsou buňky z nátěrů nebo punkcí, biopsie, chirurgické části a četné tekutiny, jako je moč, mozkomíšní mok nebo krev. Zatímco dnes je standardem molekulární diagnostiky analýza vzorku nádoru, široce se zvažuje použití „tekuté biopsie“ z jednoduchého vzorku krve. Nyní se skutečně ukázalo, že rakoviny uvolňují DNA, kterou lze detekovat v krvi pacientů, jde o cirkulující nádorovou DNA. Je tak možné diagnostikovat nebo provádět biologické sledování nádorových onemocnění (např. před/po léčbě) z tekuté biopsie. Studium cirkulující nádorové DNA však stále naráží na určité potíže. Za prvé, koncentrace cirkulující DNA je velmi nízká, v řádu několika desítek nanogramů na ml plazmy. Dále je naprostá většina cirkulující DNA složena z DNA uvolněné z normálních buněk a podíl cirkulující nádorové DNA je pouze 1-4 % cirkulující DNA. Nakonec je cirkulující nádorová DNA obecně fragmentována (<200 bp). K překonání těchto omezení je nutné použít vysoce citlivé techniky, jak pro měření koncentrace cirkulující DNA, tak pro hledání molekulárních změn charakteristických pro nádor. V tomto ohledu přináší analýza DNA cirkulujícího nádoru nový rozměr do managementu onkologických pacientů. Na základě analýzy DNA cirkulujícího nádoru je možné nasměrovat léčbu k cílené terapii bez tkáňové biopsie, posoudit účinnost léčby, sledovat vývoj onemocnění a dokonce identifikovat recidivu. Analýza DNA cirkulujícího nádoru také poskytuje snímek všech genetických změn v nádoru (primárních a metastatických), které odrážejí heterogenitu nádoru, zatímco výsledky biopsie jsou pouze reprezentativní pro místo, ze kterého byly odebrány. U rakoviny asociované s HPV je detekce virového genomu z tekutých biopsií také do značné míry proveditelná. I dnes jsou však zapotřebí studie, které by nejen potvrdily princip tekuté biopsie u rakoviny, ale také objasnily její klinickou užitečnost. Nedávné výsledky ukázaly, že změny plazmatické virové nálože HPV předpovídají odpověď na léčbu.

Od sekvenování lidského genomu v roce 2001 techniky analýzy DNA nesmírně pokročily a nové technologie „sekvenování nové generace“ (NGS) umožňují současnou analýzu velmi velkého počtu genů (několik stovek) z několika desítek různých vzorků. Tyto schopnosti sekvenování umožňují rychle prozkoumat velké množství genetických anomálií s nižšími náklady. Existují údaje o genetických abnormalitách u rakovin souvisejících s HPV a nedávno bylo oznámeno, že HPV podléhají také genetickým variacím během procesu karcinogeneze.

Technologický pokrok v molekulární biologii (vysokovýkonné sekvenování, digitální PCR, cirkulující nádorová DNA) nyní umožňuje velmi přesně popsat jakékoli genetické nebo epigenetické modifikace, které by mohly představovat potenciální biomarkery. Lepší popis těchto genetických modifikací v sekvenčních vzorcích během přechodu mezi normálním stavem, prekancerózou a rakovinou v závislosti na čase umožní vyvinout na jedné straně modely predikující výskyt rakoviny a na druhé straně na druhé straně inovativní nástroje pro diagnostiku a stratifikaci rizika vzniku rakoviny. Včasné léčebné zásahy bude možné navrhnout pouze těm pacientům, kteří je potřebují. Studium genetických abnormalit u pacientů léčených pro rakovinu umožní navrhnout inovativní nástroje pro monitorování onemocnění, predikci relapsu nebo vyléčení nebo identifikaci nových terapeutických či vakcinačních cílů.

Vyšetřovatelé proto chtějí mít možnost odebírat biologické vzorky různého druhu (stěry, biopsie, biologické tekutiny atd.), ať už byly odebrány v rámci péče nebo uloženy ve vyhlášených sbírkách (například nádorové knihovny) . Tyto vzorky budou shromážděny a uloženy ve Fakultní nemocnici v Besançonu formou sbírky (sbírka MOCA), která bude spojena s klinickými daty. Vyšetřovatelé pak budou moci vytvořit homogenní kohorty pacientů z této sbírky, ze kterých mohou studovat teranostické biomarkery.