Ontwikkeling en toepassing van een nieuwe digitale array-PCR voor acute myeloïde leukemie (AML)

Minimale residuele ziekte (MRD) verwijst naar de aanwezigheid van kankercellen die aanwezig zijn na de therapie en die anderszins niet detecteerbaar zijn door klinische bevindingen, waaronder standaard klinische tests en radiografische beeldvorming. Detectie van MRD voordat deze klinisch detecteerbaar wordt, biedt de mogelijkheid om in te grijpen en de behandeling te optimaliseren, met de mogelijkheid om meer patiënten te genezen. Om bovengenoemde redenen vertegenwoordigt de detectie van MRD door evaluatie van op bloed gebaseerde biomarkers een veelbelovend gebied om de klinische resultaten bij patiënten met een verscheidenheid aan vaste en vloeibare tumoren te verbeteren. Bij vloeibare tumoren zoals acute lymfatische leukemie (ALL) maakt MRD-beoordeling al deel uit van de routinematige klinische praktijk. MRD is sterk gecorreleerd met het risico op terugval bij ALL, en MRD-beoordeling tijdens en na inductietherapie is een van de meest informatieve prognostische markers die beschikbaar zijn. Om deze redenen geven de richtlijnen van het National Comprehensive Cancer Network (NCCN), versie 2.2020, aan dat MRD-beoordeling een “essentieel onderdeel is van de patiëntevaluatie in de loop van sequentiële therapie” voor ALLEN, en dat er >250 verwijzingen zijn naar MRD bij kinderen en volwassenen. ALLE NCCN-richtlijnen. Bij AML wordt MRD-beoordeling routinematig gebruikt in academische medische centra. MRD is ook sterk geassocieerd met het risico op terugval bij AML, en de MRD-status is een sterke onafhankelijke voorspeller van de algehele overleving na voltooiing van de therapie. De AML NCCN-richtlijnen versie 3.2020 geven de "onmiskenbare behoefte aan monitoring" aan, maar verdere verfijningen zijn nodig om MRD-monitoring bij patiënten met AML betrouwbaarder te maken. In deze studie zullen we een nieuwe, sterk gemultiplexte digitale PCR-technologie toepassen, digital array PCR (daPCR), voor de evaluatie van MRD bij AML, die de betrouwbaarheid van de MRD-test zal verbeteren en tegelijkertijd de kosten en de tijd tot resultaten zal verminderen.

Momenteel omvatten methoden voor MRD-beoordeling bij AML flowcytometrie voor de detectie van afwijkende immunofenotypes, evenals op moleculaire PCR en op de volgende generatie sequencing (NGS) gebaseerde testen voor het detecteren van terugkerende AML-geassocieerde genetische afwijkingen. Zowel flow- als moleculaire MRD-beoordeling hebben een veel hogere gevoeligheid dan alleen morfologische beoordeling, waarbij flowcytometrie een lagere detectielimiet heeft tussen 10-4 en 10-5 en moleculaire methoden tussen 10-3 voor NGS-methoden tot 10-5 voor op PCR gebaseerde methoden. methoden. Elk van de huidige methoden heeft grote beperkingen die een bredere adoptie in AML in de weg staan. Standaard op NGS gebaseerde methoden hebben onvoldoende gevoeligheid en hoge kosten. Flowcytometrie is een technisch moeilijke methode die moeilijk te standaardiseren is, en een subset van AML-gevallen beschikt niet over voldoende evalueerbare oppervlaktemarkers om detectie mogelijk te maken. Op PCR gebaseerde methoden kunnen zeer gevoelig zijn, maar elke test richt zich momenteel op een enkele terugkerende genetische afwijking (bijvoorbeeld PML/RARA-fusie bij acute promyelocytische leukemie), en veel AML-gevallen hebben geen genetische afwijkingen die het doelwit zijn van de huidige klinische testen. De daPCR-technologie die we in dit onderzoek willen toepassen, biedt daarentegen een multiplexplatform met hoge doorvoer (24-96 varianten) met een ongekend dynamisch bereik (>108), hoog gebruiksgemak, lage kosten en snelle doorlooptijd. Omdat de daPCR tegelijkertijd meerdere varianten kan onderzoeken, schatten we dat onze initiële test het potentieel zal hebben om de overvloed van ten minste één AML-geassocieerde mutatie in ~80% van de AML-monsters te detecteren en te kwantificeren. Deze technologische vooruitgang zou een reële oplossing bieden om frequente, diepgaande monitoring van de therapeutische respons bij patiënten met AML mogelijk te maken.