Inteligencia artificial para ayudar al cáncer de pulmón de células no pequeñas: medir la biología del cáncer y la respuesta al tratamiento a través de imágenes (SALMON)

El cáncer de pulmón es la principal causa de muerte relacionada con el cáncer en todo el mundo, y se calcula que en 2018 se produjeron 2,1 millones de muertes. Alrededor del 80% al 85% de los cánceres de pulmón son NSCLC. Los principales subtipos de NSCLC son el adenocarcinoma, el carcinoma de células escamosas y el carcinoma de células grandes. Estos subtipos, que parten de diferentes tipos de células pulmonares, se agrupan como NSCLC. Por estas razones, la elección de NSCLC para este ensayo es la más relevante, ya que existe una clara carga social/necesidad clínica que se abordará en SALMON.

Existe una necesidad apremiante de descubrir la composición genética y molecular de los tumores, ya que esta información aceleraría el desarrollo de terapias contra el cáncer más eficaces. Dado que los tumores difieren en su composición biológica, ahora los tratamientos a menudo se pueden adaptar a pacientes individuales, en una estrategia denominada medicina personalizada. El NSCLC ilustra perfectamente este paradigma, con tratamientos dirigidos a vías oncogénicas bien definidas (mutaciones del receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR), reordenamientos del gen de la quinasa del linfoma anaplásico (ALK) y del receptor de la tirosina quinasa 1 (ROS1), gen del fibrosarcoma acelerado B-rápidamente ( BRAF)), y para el llamado NSCLC "de tipo salvaje", inmunoterapia (con o sin quimioterapia). El desarrollo reciente de diferentes tipos de inmunoterapia ha llevado a avances prometedores en el tratamiento de pacientes con NSCLC en enfermedad avanzada o metastásica.

Las imágenes médicas desempeñan un papel fundamental en la evaluación de los tumores, incluido el cáncer de pulmón, ya que proporcionan de forma no invasiva las características para identificar, caracterizar y estadificar el tumor local y su carga metastásica general. La información proporcionada por las imágenes aún se puede mejorar con un análisis completo de procesamiento posterior de las imágenes, siendo la "radiómica" la herramienta más sofisticada para la obtención de imágenes cuantitativas. A través de la radiómica, los datos de imagen obtenidos pueden vincularse con propiedades biológicas específicas del tumor, adquiridas a partir de biopsias de tejido o líquidas. Sin embargo, el conocimiento sobre esto está fragmentado hasta la fecha.

El primer objetivo de este ensayo es generar un atlas de radiómica (rATLAS) que brinde un vínculo más amplio entre los descriptores biológicos y las características de imágenes médicas en NSCLC, para finalmente identificar vías oncológicas a través de imágenes médicas y cuantificar la carga general de marcadores específicos para terapias dirigidas. En particular, los biomarcadores de imágenes que pueden predecir la inmunosensibilidad y predecir el pronóstico con mayor precisión que los existentes se evaluarán en las imágenes médicas y se compararán con biopsias líquidas y de tejido.

Además del diagnóstico y la estadificación del NSCLC, las imágenes también juegan un papel clave en la evaluación del seguimiento del paciente, y representan el estándar de oro para la evaluación de la respuesta a la terapia. Sin embargo, la evaluación de las imágenes médicas está sujeta a la interpretación del radiólogo y se han hecho muchos intentos para enfrentar este problema en las últimas décadas. El RECIST es una medida unidimensional (diámetro más corto/más largo en el plano de medición) creada en 2000, actualizada en 2009 (RECIST 1.1), con una rama para inmunoterapia finalizada en 2017 (iRECIST). RECIST, en todas sus diferentes declinaciones, se utiliza para evaluar si un tumor en pacientes con cáncer está progresando, retrocediendo o no cambió antes y después de algún evento, como la terapia. Los criterios RECIST están reconocidos tanto en la UE como en EE. UU. Aunque representa un intento internacional de superar la evaluación subjetiva de la respuesta tumoral al tratamiento del cáncer, persisten los sesgos de las mediciones, ya que se basa en evaluaciones humanas. En 1976, Moertel y Hanley reconocieron que "la culminación de la mayoría de los ensayos terapéuticos experimentales para tumores sólidos ocurre cuando un [médico] coloca una regla o un calibrador sobre un bulto e intenta estimar su tamaño", y con esta medida viene el componente inevitable de la salud humana. error. En 2021 este tema sigue presente en la práctica clínica, pero en los últimos años la Inteligencia Artificial (IA) ha demostrado un avance notable en tareas de reconocimiento de imágenes en investigación.

Por lo tanto, los investigadores proponen eliminar las deficiencias de los sesgos de medición con el segundo objetivo de nuestro ensayo que se centra en la validación de un nuevo flujo de trabajo automatizado RECIST (aRECIST) para la evaluación de la respuesta a la terapia.

Se obtendrá un formulario de consentimiento informado firmado y fechado de cada paciente antes de realizar cualquier procedimiento de detección. Los participantes se inscribirán prospectivamente solo en rATLAS, tanto en rATLAS como en aRECIST, o se considerarán como fallas en la pantalla. Si se inscribe, se le asignará un número de sujeto único específico del estudio, se firmará un formulario de consentimiento informado y se incluirán las siguientes evaluaciones:

De los expedientes y registros médicos se obtendrán los siguientes datos de cada participante:

• Datos demográficos (Edad, Género, Raza, país);
• Datos antropométricos (Peso en kg, Altura en cm, índice de masa corporal (IMC) en kg/m^2);
• Antecedentes médicos (comorbilidades, antecedentes relacionados con oncología, enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), enfermedad pulmonar intersticial (EPI), enfermedad vascular pulmonar, antecedentes relacionados con NSCLC);
• Consumo de sustancias (cigarrillos/cigarrillos electrónicos/alcohol), duración y dosis/frecuencia [se requiere fumar, otros opcionales];
• Tratamiento concomitante solo vinculado a inmunoterapia, quimioterapia, radioterapia y terapia dirigida (subtipo, nombre del fármaco, línea de tratamiento (primera/segunda/tercera línea), motivo de interrupción (régimen completo/respuesta completa/progresión de la enfermedad/toxicidad/otro);
• estado funcional del Grupo Cooperativo de Oncología del Este (ECOG) (0 a 5);
• Diagnóstico histológico (adenocarcinoma, carcinoma de células escamosas, carcinoma de células grandes, carcinoma de células adenoescamosas, otros);
• Datos de laboratorio: Hematología (hemoglobina, hematocrito, leucocitos, neutrófilos, eosinófilos, basófilos, linfocitos, monocitos, plaquetas) y Química (sodio, bicarbonato, cloruro, calcio, albúmina, magnesio, fosfato, nitrógeno ureico en sangre, proteína, urea, potasio, creatinina, tasa de filtración glomerular estimada, bilirrubina, bilirrubina directa, aspartato aminotransferasa (AST), alanina aminotransferasa (ALT), fosfatasa alcalina, lactato deshidrogenasa (LDH), antígeno carcinoembrionario (CEA), carcinoma de células escamosas (SCC)).

A partir del examen clínico y las imágenes (y el informe de debate multidisciplinario, si está disponible), se registrarán los siguientes datos por participante: Estadificación clínica del tumor (cTNM) en el momento del diagnóstico inicial.

Desde el departamento de Radiología, se registrarán los siguientes datos por participante: Los datos de tomografía computarizada (TC) de estadificación ya realizados en el sitio según el estándar de atención (SoC) se pseudoanonimizarán y se enviarán al lector central, junto con la tomografía por emisión de positrones. (PET)/TC y resonancia magnética nuclear (RMN) del cerebro obtenidas por estadificación del paciente, cuando estén disponibles.

Luego, dependiendo del grupo (aRECIST o rATLAS), también se considerarán los siguientes pasos:

rATLAS: Las muestras de diagnóstico de biopsia de tejido (idealmente 1 bloque o 25 portaobjetos; mínimo requerido: 10 portaobjetos) realizadas en el sitio participante según el estándar de atención se enviarán al laboratorio central para realizar pruebas de biomarcadores oncogénicos. Después de esta visita inicial, todos los participantes en rATLAS pueden comenzar su tratamiento según el SoC. El estudio rATLAS finaliza después de esta visita inicial y de inscripción.

aRECIST: Se obtendrá una biopsia líquida (muestra de sangre, 1 tubo de 10 ml) y se enviará dentro de los 2 días al laboratorio central para la prueba de biomarcadores oncogénicos. Para no influir en la toma de decisiones terapéuticas, los resultados de los biomarcadores se compartirán con los sitios solo después de que se haya tomado la decisión sobre la terapia con NSCLC. Las muestras de diagnóstico de biopsia de tejido que se hayan obtenido para ATLAS (idealmente 1 bloque o 25 portaobjetos; mínimo requerido: 10 portaobjetos) realizadas en el sitio participante según el estándar de atención se enviarán al laboratorio central para la prueba de biomarcadores oncogenéticos. En aquellos casos en los que no se obtenga una biopsia de tejido estándar, la biopsia con aguja fina y las células obtenidas por SoC mediante aspiración con aguja fina podrían analizarse y enviarse al laboratorio central siguiendo procedimientos específicos. Debe haber suficiente material disponible para ser analizado, de lo contrario, las pruebas genéticas no serían posibles.

Después del inicio, todos los participantes del grupo aRECIST se someterán a quimioterapia y/o inmunoterapia estándar y se les hará un seguimiento durante un máximo de 2 años para investigar una posible respuesta al tratamiento (RECIST manual, central y local y automatizado) mediante parámetros de imagen y biopsia líquida. Estos participantes deberán regresar a la clínica para biopsias líquidas (2 tubos de 10 ml) a los 3, 6, 12 y 24 meses dentro de los 5 días (antes o después) de su seguimiento por imágenes según el SoC. Es el personal del sitio el que será responsable de proporcionar una copia de todas las tomografías computarizadas posteriores al tratamiento relevantes (y tomografías PET/CT si están disponibles) según el SoC junto con la puntuación RECIST local, la información del tratamiento (s) de NSCLC (clase, dosis, duración) y eventos relacionados con NSCLC. Los datos se recopilarán en puntos de tiempo según el estándar de atención (a los 3, 6, 12 y 24 meses aproximadamente). La participación del participante en aRECIST terminará 2 años después de la línea base o antes en caso de muerte o cualquier evento que a juicio del investigador requiera una terminación anticipada.

En particular, el personal del sitio será responsable de proporcionar una biopsia líquida (2 tubos de 10 ml cada uno) y compartir los siguientes datos en 3 (visita 1), 6 (visita 2), 12 (visita 3) y 24 (visita 4 ) meses):

• Una copia de todas las tomografías computarizadas posteriores al tratamiento relevantes, y tomografías PET/CT si están disponibles, según el SoC
• Descripción detallada de la adquisición de TC para cada participante, incluidas las características de inyección de medios de contraste
• Lectura local de respuesta al tratamiento utilizando criterios RECIST 1.1 (lectura local manual), junto con el tiempo necesario para evaluar a cada participante,
• Una biopsia líquida (2 tubos de 10 ml cada uno) dentro de los 5 días posteriores a la tomografía computarizada realizada para el seguimiento del participante
• Información sobre el(los) tratamiento(s) de NSCLC (clase, dosis, duración, plazos específicos)
• Eventos relacionados con NSCLC.

Se considera que cualquier participante de rATLAS ha completado el estudio después de realizar la visita inicial inicial (Día 0), excepto aquellos que también participan en aRECIST. Se considera que los participantes de aRECIST han finalizado el estudio después del período de seguimiento de 2 años, o antes, en caso de muerte o cualquier evento que a juicio del investigador requiera una terminación anticipada.