Ontwikkeling van nieuwe circulerende epigenetische biomarkers voor vroege detectie van longkanker

Longkanker is de belangrijkste doodsoorzaak door kanker, goed voor 2,09 miljoen gevallen in 2018 wereldwijd. Er is wereldwijd een enorme vraag naar gevoelige en betrouwbare assays om longkanker in een vroeg stadium te onderscheppen wanneer het kan worden genezen. Eerdere studies hebben aangetoond dat circulerend celvrij tumor-DNA (ctDNA) dat uit tumorcellen wordt afgescheiden, dezelfde mutaties en methylatiepatronen bevat als de oorspronkelijke tumorcellen. Opkomend bewijs heeft de aanwezigheid van systemische immuunontregeling bij kankerpatiënten aangetoond en dat tumor-reactieve T-cellen een duidelijk moleculair profiel hebben in vergelijking met andere omstanderscellen. Moleculaire afwijking van ctDNA en tumor-reactieve T-cellen kunnen dus een van de eerste tekenen zijn die wijzen op de aanwezigheid van maligniteit, en het kan dienen als een veelbelovend doelwit voor de ontwikkeling van op bloed gebaseerde assays bij vroege longkanker vanwege het gemak en niet -invasiviteit in tegenstelling tot invasieve tumorbiopsie, of op beeldvorming gebaseerde methoden die worden beperkt door een onbevredigende sensitiviteit/specificiteit.

De onderzoekers streven ernaar nieuwe markers te identificeren voor vroege detectie van longkanker en om nieuwe technologieën te ontwikkelen die klinisch toepasbaar zijn met een hoge gevoeligheid en specificiteit. De doelstellingen van dit voorstel zijn veelzijdig: (1) De onderzoekers zullen een genoombrede methyleringsatlas genereren van circulerend celvrij DNA en van circulerende T-cellen bij longkankerpatiënten versus niet-kankerpatiënten. (2) De onderzoekers zullen een verrijkte methode ontwikkelen om de prestaties van multiplex droplet digital PCR (ddPCR)-technologie te verbeteren met verhoogde gevoeligheid en verminderde invoer-DNA-vereiste. (Enriched methylation-specific droplet digital PCR, EMS-ddPCR) (3) De onderzoekers zullen een eencellig, locusspecifiek DNA-methylatiedetectiesysteem ontwikkelen dat bisulfietvrij en niet-PCR-gebaseerd is. Het systeem kan worden gekoppeld aan flowcytometrie of massacytometrie om celtypespecifieke methyleringsdetectie mogelijk te maken. (eencellige, locus-specifieke methyleringsdetectie, scLSM-FACS) (4) De onderzoekers zullen een nieuwe methylatiesignatuur identificeren die bestaat uit tumor-afgeleide en immuun-afgeleide biomarkers voor vroege detectie van longkanker.