Selezione dei tumori ipossici per la modifica del trattamento (SELECT)

Domanda di ricerca: il trattamento personalizzato dei biomarcatori dell’ipossia può migliorare gli esiti del cancro?

I tumori ipossici (che presentano un’alta percentuale di regioni con bassa concentrazione locale di O2) sono refrattari alla radioterapia ma traggono beneficio dalla modificazione dell’ipossia. Tuttavia, non esistono biomarcatori per identificare i pazienti con tumori ipossici. Il gold standard per determinare la concentrazione di O2 nei tessuti è l'elettrodo di O2 che effettua misurazioni in diversi siti all'interno del tumore. Tuttavia, ciò richiede l'inserimento di un ago in più regioni del tumore, quindi è invasivo e fornisce solo uno stato di ipossia localizzata. Altri biomarcatori dell'ipossia che identificano l'ipossia sono stati derivati ​​dall'espressione proteica della superficie cellulare, dall'espressione genica o dai risultati dell'imaging. Le proteine ​​espresse sulla superficie cellulare tumorale delle cellule ipossiche includono CA9 e glut1 ma l'espressione di queste proteine ​​non è specifica dell'ipossia ed è altamente eterogenea all'interno dei tumori. Mentre è stato dimostrato che l'espressione di HIF1 da parte di tumori ipossici non prevede benefici derivanti dalla modifica dell'ipossia. Le firme genetiche sono un insieme di geni in cui l'espressione collettiva modificata è stata convalidata per dimostrare la diagnosi, la prognosi o prevedere la risposta terapeutica. L'espressione genica è costantemente alterata nei tumori con frazioni ipossiche elevate, il che significa che sono indicatori robusti dello stato di ipossia.

Utilizzando RNA estratto da materiale archiviato (tessuto tumorale incorporato in paraffina fissato con formalina), i nostri biomarcatori basati sulla firma dell'espressione genica per i tumori della vescica, della testa e del collo, della prostata, del sarcoma, della cervice e del polmone sono stati convalidati mediante prognosi dimostrata in ciascuno dei gruppi di tumori. Inoltre, è stato dimostrato che la firma dell'ipossia del cancro della vescica a 24 geni è predittiva del beneficio derivante dalla modifica dell'ipossia per i pazienti con tumori ipossici sottoposti a radioterapia. Una recente revisione dei biomarcatori predittivi nel trattamento del cancro ha dimostrato che questo è l’unico biomarcatore predittivo per la modificazione dell’ipossia durante la radioterapia.

Le regioni ipossiche nei tumori possono anche essere identificate utilizzando tecniche di risonanza magnetica, tra cui la risonanza magnetica sensibile all'O2 (OE-MRI) e l'imaging del movimento incoerente Intravoxel. La combinazione dell'imaging con i dati sull'espressione genica consente una valutazione più accurata dello stato ipossico e l'identificazione del sottotipo di tumore che contribuisce ulteriormente a decisioni cliniche personalizzate. Le tecniche basate sulla risonanza magnetica facilitano anche approcci di personalizzazione localizzata, ad esempio, per l'aumento della dose di radioterapia focale diretta all'ipossia.

Domanda/Obiettivo principale:

Obiettivo breve; stabilire studi per verificare se l’uso personalizzato di trattamenti mirati all’ipossia con radioterapia migliora la sopravvivenza e collaborare con il North West Genomics Hub per progredire nell’implementazione del nostro test sull’ipossia tissutale per la consegna in tutto il servizio sanitario nazionale.

Obiettivo medio; integrare l'imaging RM nel flusso di lavoro per misurare l'ipossia in almeno due siti tumorali.

Domanda/Obiettivo secondario:

• Integra i parametri radiologici con il biomarcatore dell'ipossia per personalizzare il trattamento.
• I biomarcatori del sangue possono essere biomarcatori di risposta precoce?