Molekulare Marker bei Krebs und Krebsvorstufen (MOCA) (MOCA)

In diesem Zusammenhang ist die Verschreibung zielgerichteter Therapien heute von der Identifizierung spezifischer genetischer Anomalien im Tumor abhängig. Als solche haben sich Kinase-Inhibitoren bei Patienten mit nicht-kleinzelligem Lungenkrebs oder metastasierendem Melanom als wirksam erwiesen, wenn Mutationen im epidermalen Wachstumsfaktor-Rezeptor (EGFR) bzw. BRAF identifiziert wurden. Umgekehrt sagt die Identifizierung einer KRAS- oder NRAS-Mutation bei metastasierendem Dickdarmkrebs eine Resistenz gegen Anti-EGFR-Antikörper-basierte Therapien voraus. Unter diesen Bedingungen bietet die Verschreibung dieser zielgerichteten Therapien einen großen Vorteil für die Patienten. Die Wirksamkeit dieser Therapien hängt mit der Tatsache zusammen, dass die Zielmutationen „Treiber“-Mutationen sind, die ein starkes onkogenes Signal liefern. Diese Mutationen sind auch eine „Achillesferse“ für die Tumorzelle, die gegenüber bestimmten Tyrosinkinase-Hemmern überempfindlich wird. Das Entweichen von Tumoren aus zielgerichteten Therapien ist jedoch nach einigen Behandlungsmonaten gut dokumentiert. Auch hier hat die molekulare Analyse von fortschreitenden Tumoren eine intratumorale Heterogenität mit insbesondere dem Auftreten von sekundären Mutationen offenbart, die zumindest teilweise für die Entwicklung von Resistenzen verantwortlich sind. Aus diesem Grund ist es wichtig, das molekulare Profil von Tumoren sowohl während des natürlichen Krankheitsverlaufs als auch bei behandelten Patienten zu charakterisieren, um ihnen eine angemessene Nachsorge anbieten zu können.

Unter den 170 humanen Papillomviren (HPV), die 2013 beschrieben wurden, sind etwa ein Dutzend sogenannte Hochrisiko- oder onkogene HPVs für alle Gebärmutterhalskrebserkrankungen, fast alle Analkrebsarten, die Hälfte der Vulva- und Vaginalkrebsarten und bestimmte Krebsarten der oberen Luftwege verantwortlich Trakt. Während eine HPV-Infektion für die Entwicklung von Krebs notwendig ist, reicht sie nicht aus, und Co-Faktoren, die eine anhaltende Infektion fördern, erhöhen das Risiko, präkanzeröse Läsionen und dann Krebs zu entwickeln. Somit ist der natürliche Verlauf der Infektion durch diese Viren eng mit dem des Krebses verknüpft, den sie hervorrufen. Die molekularen Mechanismen der HPV-bedingten Karzinogenese/Transformation sind gut beschrieben. Es ist die kombinierte Wirkung zweier viraler Proteine ​​(E6 und E7) auf die beiden Tumorrepressoren p53 und pRb, die zunächst die intrinsischen Mechanismen der replikativen Seneszenz der Zelle aufhebt (die dadurch die Fähigkeit zur unbegrenzten Teilung erwirbt) und dann allmählich zu führt seine Verwandlung. Die Determinanten, die dazu führen, dass sich eine infizierte Zelle immortalisiert und dann transformiert, sind jedoch nach wie vor kaum bekannt, und die überwiegende Mehrheit der Infektionen wird spontan innerhalb von 10 bis 18 Monaten nach der Entwicklung wirksamer Immunantworten eliminiert. Es ist wahrscheinlich, dass Kofaktoren des Wirts (Immunsuppression, genetische Faktoren), Viren und Umweltfaktoren (Rauchen, orale Kontrazeption) den Prozess der Karzinogenese beeinflussen. Somit wird anerkannt, dass HPV16 der krebserregendste Genotyp ist. Es ist das am längsten persistierende HPV und mit dem höchsten Risiko für die Entwicklung einer Krebsvorstufe oder eines Gebärmutterhalskrebses verbunden. Mit HPV16 (oder HPV18/45) assoziierte Gebärmutterhalskrebserkrankungen haben nachweislich eine schlechtere Prognose als solche, die mit anderen Genotypen infiziert sind. Umgekehrt haben bei Krebserkrankungen des oberen Luft- und Verdauungstrakts diejenigen, die durch ein HPV (in mehr als 95 % der Fälle HPV16) induziert werden, eine bessere Prognose als diejenigen, die nicht durch ein Virus induziert werden. Daher könnte die Genotypisierung eines Tumors zur Identifizierung des beteiligten HPV-Typs von klinischem Interesse sein, insbesondere in Abhängigkeit von der Lage des Tumors.

Das therapeutische Management von Patienten mit HPV-assoziierten Karzinomen besteht meistens aus einer Kombination aus Operation und/oder Radiochemotherapie (Cis-Platin, 5-Fluorouracil) je nach Tumorausdehnung. Bei Analkrebs zeigten die Arbeiten in Bisonne, dass die Zugabe eines dritten Chemotherapeutikums (Taxane) sehr vielversprechend war, da es zuvor unbeobachtete Remissionen ermöglichte. Die Gründe für diese Wirksamkeit sind nicht klar, noch gibt es einen Prädiktor für das Ansprechen auf die Behandlung.

Molekulargenetische Analysen werden mit verschiedenen Arten von Proben wie Zellen aus Abstrichen oder Punktionen, Biopsien, chirurgischen Teilen und zahlreichen Flüssigkeiten wie Urin, Liquor oder Blut durchgeführt. Während der Standard für die molekulare Diagnose heute die Analyse der Tumorprobe ist, wird die Verwendung einer "flüssigen Biopsie" aus einer einfachen Blutprobe weithin in Betracht gezogen. Tatsächlich wurde jetzt gezeigt, dass Krebserkrankungen DNA freisetzen, die im Blut von Patienten nachgewiesen werden kann, dies ist zirkulierende Tumor-DNA. Somit ist es möglich, Krebs zu diagnostizieren oder biologisch zu überwachen (z. vor/nach der Behandlung) aus einer Flüssigbiopsie. Die Untersuchung von zirkulierender Tumor-DNA ist jedoch noch mit einigen Schwierigkeiten konfrontiert. Erstens ist die Konzentration der zirkulierenden DNA sehr gering, in der Größenordnung von einigen zehn Nanogramm pro ml Plasma. Darüber hinaus besteht die überwiegende Mehrheit der zirkulierenden DNA aus DNA, die aus normalen Zellen freigesetzt wird, und der Anteil der zirkulierenden Tumor-DNA beträgt nur 1–4 % der zirkulierenden DNA. Schließlich ist zirkulierende Tumor-DNA im Allgemeinen fragmentiert (< 200 bp). Um diese Einschränkungen zu überwinden, ist es notwendig, hochempfindliche Techniken anzuwenden, sowohl um die Konzentration zirkulierender DNA zu messen als auch um nach molekularen Veränderungen zu suchen, die für den Tumor charakteristisch sind. In dieser Hinsicht bringt die zirkulierende Tumor-DNA-Analyse eine neue Dimension in die Behandlung von Krebspatienten. Basierend auf der Analyse der zirkulierenden Tumor-DNA ist es möglich, die Behandlung ohne Gewebebiopsie auf eine gezielte Therapie auszurichten, die Wirksamkeit einer Behandlung zu beurteilen, die Entwicklung der Krankheit zu verfolgen und sogar ein Wiederauftreten zu erkennen. Die Analyse der zirkulierenden Tumor-DNA liefert auch eine Momentaufnahme aller genetischen Veränderungen im Tumor (primär und metastasierend), die die Tumorheterogenität widerspiegeln, während die Biopsieergebnisse nur repräsentativ für die Stelle sind, an der sie entnommen wurden. Bei HPV-assoziierten Krebsarten ist der virale Genomnachweis aus Flüssigbiopsien ebenfalls weitgehend machbar. Allerdings sind auch heute noch Studien erforderlich, um nicht nur das Prinzip der Flüssigbiopsie bei Krebserkrankungen zu validieren, sondern auch ihren klinischen Nutzen zu klären. Jüngste Ergebnisse haben gezeigt, dass Änderungen der Plasma-HPV-Viruslast das Ansprechen auf die Behandlung vorhersagen.

Seit der Sequenzierung des menschlichen Genoms im Jahr 2001 haben sich die DNA-Analysetechniken enorm weiterentwickelt, und die neuen „Next Generation Sequencing“ (NGS)-Technologien ermöglichen die gleichzeitige Analyse einer sehr großen Anzahl von Genen (mehrere hundert) aus mehreren Dutzend verschiedener Proben. Diese Sequenzierungsfunktionen ermöglichen es, eine große Anzahl genetischer Anomalien schnell und zu geringeren Kosten zu untersuchen. Es liegen Daten über genetische Anomalien bei HPV-assoziierten Krebsarten vor, und erst kürzlich wurde berichtet, dass HPVs auch genetischen Variationen während des Karzinogeneseprozesses unterliegen.

Technologische Fortschritte in der Molekularbiologie (Hochdurchsatz-Sequenzierung, digitale PCR, zirkulierende Tumor-DNA) ermöglichen es heute, alle genetischen oder epigenetischen Veränderungen, die potenzielle Biomarker darstellen könnten, sehr genau zu beschreiben. Eine bessere Beschreibung dieser genetischen Veränderungen in sequentiellen Proben während des Übergangs zwischen einem normalen Zustand, einer Krebsvorstufe und einer Krebserkrankung als Funktion der Zeit wird es ermöglichen, einerseits Modelle zu entwickeln, die das Auftreten von Krebserkrankungen vorhersagen, und andererseits andererseits innovative Instrumente zur Diagnose und Risikostratifizierung einer Krebserkrankung. Es wird möglich sein, frühe medizinische Interventionen nur für diejenigen Patienten vorzuschlagen, die sie benötigen. Die Untersuchung genetischer Anomalien bei Krebspatienten wird es ermöglichen, innovative Instrumente zur Überwachung der Krankheit, zur Vorhersage von Rückfällen oder Heilung oder zur Identifizierung neuer therapeutischer oder Impfstoffziele vorzuschlagen.

Deshalb wollen die Untersucher biologische Proben verschiedenster Art (Abstriche, Biopsien, biologische Flüssigkeiten etc.) sammeln können, egal ob diese im Rahmen der Betreuung entnommen oder in deklarierten Sammlungen (z.B. Tumorbibliotheken) aufbewahrt werden. . Diese Proben werden im Universitätsklinikum Besançon in Form einer Sammlung (MOCA-Sammlung) gesammelt und aufbewahrt, die mit klinischen Daten verknüpft wird. Die Forscher werden dann in der Lage sein, aus dieser Sammlung homogene Kohorten von Patienten aufzubauen, von denen die Forscher theranostische Biomarker untersuchen können.