Analisi molecolare in tempo reale del cancro al seno sottoposto a chemioterapia neo-adiuvante (NEO-R)

Il cancro al seno (BC) è un grave problema di salute pubblica in Francia, con un'incidenza in aumento, stimata in circa 60.000 nuovi casi nel 2017 e 12.000 decessi. Nonostante il miglioramento della sopravvivenza negli ultimi anni, la resistenza alla chemioterapia (CT) rimane una sfida fondamentale nella BC: i meccanismi molecolari rimangono poco conosciuti e gli attuali interventi sono inadeguati per colpire la chemioresistenza. La chimioterapia neo-adiuvante (NAC) è ora utilizzata sempre più nelle donne con BC operabile ma aggressivo come il tumore triplo negativo (TN) o HER2+ (Pusztai et al, Lancet Oncol 2019). Fornisce almeno tre vantaggi: i) asportazione del tumore che autorizza la chirurgia conservativa, ii) personalizzazione della terapia sistemica adiuvante in base alla risposta patologica, con somministrazione di capecitabina nei pazienti TN (Masuda N. et al, N Engl J Med. 2017) e T-DM1 in pazienti HER2+ (von Minckwitz G et al., N Engl J Med. 2019) in assenza di risposta patologica completa (pCR), e iii) fornendo risorse per studiare i meccanismi molecolari della chemioresistenza. L'attuale regime standard di NAC si basa su un'associazione sequenziale di antraciclina e taxano (e trastuzumab se HER2+) (Huober & von Minckwitz, Breast Care 2011) e sul raggiungimento della pCR, definita come l'assenza di carcinoma invasivo residuo alla valutazione patologica di il campione operatorio (campione mammario resecato e linfonodi omolaterali campionati (cioè, ypT0/Tis ypN0 nel sistema di stadiazione AJCC), è una caratteristica di buona prognosi; i pazienti senza pCR sono ad alto rischio di recidiva (≈50% del TN e sottotipi HER2+).

Il principale collo di bottiglia nel migliorare l'efficienza del trattamento per questi pazienti è l'identificazione dei candidati effettivamente coinvolti nella resistenza alla NAC, la loro convalida in modelli pertinenti e predittivi e la loro individuazione da marcatori surrogati. Naturalmente, la ricerca di alterazioni molecolari rappresentate in modo differenziale nei campioni pre-NAC tra i pazienti resistenti (no pCR) rispetto a quelli sensibili (pCR), o tra i campioni accoppiati post- e pre-NAC può rivelare candidati coinvolti nella resistenza ("innate " e "acquisita stabile" rispettivamente), ma ignora le alterazioni che si verificano durante la NAC che possono essere reversibili ("acquisita reversibile") e non identificate nel campione resecato (Echeverria GV, Sci Transl Med 2019), ma identificabili solo mediante analisi di campioni seriali durante il regime NAC, difficile e traumatico nella pratica clinica.

Il presente progetto mira a identificare candidati robusti per la resistenza ai farmaci nei pazienti con BC idonei per NAC. La sua originalità risiede nella combinazione di tre approcci prospettici diversi e complementari: dalle analisi molecolari di biopsie campionate prima e dopo NAC, da Organoidi derivati ​​dal paziente (PDO) in vitro BC che mimano la risposta del paziente a NAC, e da cellule tumorali circolanti (CTC) ) isolato prima/durante/dopo NAC. Questo progetto combinerà le tecnologie più avanzate (sequenziamento di RNA e DNA da piccole quantità di materiale biologico, sottoinsiemi rari/isolamento di singole cellule e analisi multi-omica) con modelli innovativi (test antidroga su DOP mammaria, identificazione di farmaci reversibili cambiamenti indotti) e un'intelligente combinazione di robusti marcatori coinvolti nella resistenza ai farmaci che sono stati tutti stabiliti e sono in esecuzione in laboratorio (cfr Parte B). Gli ultimi due punti sono diventati fattibili solo di recente grazie a due recenti progressi tecnologici: colture DOP per carcinoma mammario (Sachs N, et al. Cellula. 2018) e isolamento e caratterizzazione delle CTC (Gkountela S, et al. Cellula. 2019). In breve, gli investigatori utilizzeranno biopsie tumorali seriali e campioni di sangue da una coorte di pazienti con BC trattati con NAC (Figura 1). Le biopsie tumorali saranno raccolte prima e dopo il NAC. Saranno analizzati mediante approcci RNA-seq e targeting-NGS (exome) per catturare le differenze risultanti dalla NAC in pazienti con diversa risposta patologica. Saranno inoltre utilizzati per generare modelli BC PDO. I modelli PDO predittivi per la risposta NAC saranno sfruttati come modelli rilevanti per studiare la resistenza NAC. In particolare, i ricercatori utilizzeranno questi modelli per esaminare i meccanismi di resistenza indotta da farmaci "acquisiti reversibili" (cioè rilevabili solo durante l'esposizione al farmaco). I campioni di sangue saranno raccolti prima, durante e dopo il NAC per analizzare le CTC e mirare all'identificazione di meccanismi di resistenza indotta da farmaci "reversibili acquisiti" ex vivo, che i ricercatori potrebbero non riuscire a rilevare con i soli campioni di NAC prima/dopo.

A nostra conoscenza, questa è la prima volta che questi tre approcci innovativi verranno utilizzati insieme per approfondire il tema della "resistenza" nei pazienti che ricevono NAC. Il punto di forza di questa combinazione è quello di anticipare situazioni diverse - non mutuamente esclusive - che potrebbero verificarsi (resistenza indotta da farmaci ("innata", "acquisita stabile" e/o "reversibile"). Ogni approccio fornirà informazioni originali, precise e specifiche che contribuiranno a costruire una risposta più completa a questa domanda rispetto ai dati sparsi e incompleti attualmente disponibili in letteratura.