Wykrywanie CTC u pacjentów poddawanych zabiegom chirurgicznym z powodu raka jelita grubego w stadium IV

Potrzebne są bardziej czułe techniki wykrywania chorób utajonych u pacjentów z przerzutowym CRC (mCRC), a okołooperacyjna analiza krążących komórek nowotworowych (CTC) może stanowić wyjątkową okazję do opracowania takich innowacyjnych metod.

Określenie kinetyki wydalania CTC do krążenia: Wykrywanie CTC w okresie okołooperacyjnym może potencjalnie wyjaśnić, w jaki sposób i kiedy CTC są uwalniane do krwi. Odkrycia mogą wyjaśnić naturę CTC, co ma istotny wpływ na zrozumienie rozprzestrzeniania się przerzutów i odpowiednich zastosowań klinicznych.

Ponieważ ten protokół obejmuje pobieranie krwi w wielu punktach czasowych w różnych odległościach od przerzutów, wyniki mogą dodatkowo wyjaśnić, czy rzadkość lub brak CTC we krwi obwodowej niektórych pacjentów z mCRC można wytłumaczyć rozcieńczeniem. Porównanie pacjentów z przerzutami raka wątroby do płuc może pomóc wyjaśnić różne wzorce rozprzestrzeniania się narządów. Wyniki tego badania mogą ustalić CTC jako prognostyczny biomarker identyfikujący kandydatów, którzy odniosą korzyść z przerzutów lub dla tych, którzy są kandydatami do dodatkowego lub paliatywnego leczenia ogólnoustrojowego ze względu na wysokie ryzyko późniejszego nawrotu.

• Opracowanie skutecznego systemu izolacji, zliczania, wzbogacania i dalszej charakteryzacji żywych CTC: Jednym z aktualnych problemów analizy CTC jest wzbogacanie tych rzadkich komórek z krwi. Planujemy analizować krew pobraną w okresie okołooperacyjnym za pomocą urządzenia Flexible Micro Spring Array (FMSA). FMSA łagodzi stres doświadczany przez CTC podczas ich izolacji z krwi i umożliwia żywotne chwytanie. Geometryczny projekt i ciśnienia filtracji zostały zoptymalizowane, aby zmaksymalizować wydajność wychwytywania, wzbogacenie przeciwko leukocytom i żywotność komórek nowotworowych. Krew obwodowa oraz krew z bezpośredniego otoczenia guza (pobrana z systemu odsysania sali operacyjnej) zostanie przeanalizowana w celu porównania czułości urządzenia FMSA i CellSearch. Ponieważ FMSA pozwala na izolację żywych CTC, będą one przetwarzane w celu dalszej charakteryzacji pojedynczych komórek.
• Znajdź charakterystykę różnych populacji CTC: Stawiamy hipotezę, że CTC zostaną wzbogacone o markery komórek macierzystych raka, a także markery złego rokowania i agresywnego wzrostu guza. Nasze nowatorskie podejście do przeszukiwania i oznaczania ilościowego panelu biomarkerów jednocześnie z analizą markerów CTC wykorzystywanych przez system CellSearch do analizy CTC jest wyjątkowe. Postrzegamy nasze testy jako potencjalne „płynne biopsje”, które mogą badać markery rokowania, wrażliwość na chemioterapię, odpowiedź na terapię, a także białka zaangażowane w proliferację, apoptozę i odpowiedź immunologiczną.

Ponadto planujemy przeprowadzić analizę pojedynczych komórek pod kątem mutacji genów i ekspresji genów. Sekwencjonowanie genomowe nowej generacji pojedynczych CTC może pozwolić nam określić sygnaturę genetyczną dla CTC jelita grubego i zidentyfikować nowe biomarkery do wykrywania CTC, monitorowania choroby i skuteczności terapeutycznej. Ponadto zbadany zostanie stopień heterogeniczności wśród początkowo wyizolowanych CTC, który można porównać z guzem pierwotnym i CTC rosnącymi in vitro. Analiza pojedynczego CTC może potencjalnie zidentyfikować nowe szlaki transdukcji genów i sygnałów, które są aktywowane w CTC, oraz porównać ten profil genomowy z profilem pierwotnego guza i przerzutów pacjenta. Analiza genomowa pojedynczej komórki w CTC jest wysoce innowacyjna i dostarczy ważnych informacji do monitorowania choroby, a także rzuci światło na biologię leżącą u podstaw CTC.