Opracowanie narzędzia diagnostycznego do przewidywania odpowiedzi na chemioterapię (SPAG5)

Każdego roku na całym świecie diagnozuje się raka piersi u około 16 700 000 osób, a 500 000 osób umiera rocznie. W samej Wielkiej Brytanii każdego roku diagnozuje się BC prawie 62 000 osób, przy czym jedna na osiem kobiet rozwija BC w ciągu swojego życia. Nowotwory piersi są obecnie leczone kombinacją chemioterapii, terapii celowanej i operacji. Jednak raki piersi nie są identyczne; indywidualne cechy każdego guza wpływają na jego reakcję na leczenie. W wielu przypadkach możliwości leczenia są ograniczone, a pacjentom często podaje się leczenie nieoptymalne, które wiąże się z uciążliwymi skutkami ubocznymi. Na przykład, mimo że chemioterapia jest oferowana około 60-70% pacjentów z BC, samodzielnie lub w połączeniu z innymi terapiami celowanymi, wyniki metaanalizy 123 randomizowanych badań obejmujących ponad 100 000 pacjentów wykazały, że chemioterapia zmniejsza nawroty i śmiertelność tylko u 20 do 33% pacjentów. Dlatego 80-67% pacjentów znosiło tę agresywną chemioterapię i nie odniosło korzyści; niepotrzebnego cierpienia z powodu poważnych fizycznych i emocjonalnych skutków ubocznych, w tym ryzyka trwałego uszkodzenia serca. Obecnie nie ma testu predykcyjnego pozwalającego wybrać, którzy pacjenci odniosą korzyść z chemioterapii, a którzy nie.

W praktyce klinicznej decyzja o zastosowaniu lub nie chemioterapii zależy od oceny ryzyka nawrotu i rokowania poprzez interpretację prognostycznych cech kliniczno-patologicznych, w tym kosztownych testów wielogenowych, takich jak Oncotype DX (Genomic Health Inc.), Mamma-Print (Agendia), i PAM50 (NanoString). Niestety, prawie wszystkie te podejścia molekularne mają wspólne problemy, takie jak niewystarczająco wysoki poziom dowodów, nadmierne dopasowanie modeli obliczeniowych i wysokie wskaźniki fałszywych odkryć. Ponadto mogą być niedostępne z powodów klinicznych, logistycznych lub finansowych. W związku z tym istnieje pilna potrzeba opracowania opłacalnego, niezawodnego, czułego, swoistego, sprawdzonego podejścia opartego na biomarkerach do optymalizacji chemioterapii u pacjentów z BC.

Niedawno badacze wykazali, że można dokonać dokładnej prognozy, badając aktywność białka zwanego „antygenem 5 związanym z SPerm” (SPAG5) w tkance nowotworowej. W badaniu opublikowanym w Lancet Oncology (2016) badacze wykazali, że amplifikacja genu SPAG5, jak również nadekspresja transkryptu SPAG5 i białka SPAG5 były związane ze złymi wynikami klinicznymi i były niezależnymi predyktorami odpowiedzi na chemioterapię.

Siła prognostyczna i predykcyjna SPAG5 przewyższa wiele obecnie stosowanych testów, w tym: standardowy wskaźnik proliferacji raka (Ki67), prognostyczne czynniki kliniczno-patologiczne, takie jak stopień zaawansowania American Joint Committee on Cancer (AJCC) i Nottingham Prognostic Index, a także inne dostępne obecnie wielogenowe -testy, w tym PAM-50, 96-genowy indeks stopnia genomowego, predyktor wrażliwości na chemioterapię genomową, Diagonal Linear Discrimination Analysis 30-genowej sygnatury oraz indeks Adjuvant Online.

Najbardziej użytecznym aspektem naszych pierwotnych odkryć jest potencjalna możliwość odróżnienia tych pacjentów z BC, którzy prawdopodobnie odniosą korzyści ze standardowych schematów chemioterapii skojarzonej z antracyklinami (AC), od tych, którzy tego nie odniosą. Dlatego nasze odkrycia mogą potencjalnie dostarczyć dokładnego biomarkera prognostycznego dla odpowiedzi na chemioterapię w BC, co umożliwiłoby skuteczne dostosowanie leczenia do indywidualnego pacjenta. Ponadto analiza ekspresji SPAG5 może stanowić podstawę rozwoju nowych strategii skuteczniejszego zarządzania i leczenia tej choroby.

Prace podjęte przez badaczy w zakresie testowania SPAG5 opierały się na dostępnym w handlu przeciwciału poliklonalnym (PAb) przeciwko SPAG5, sprzedawanym przez Sigma Aldrich i produkowanym przez Atlas Antibodies. Wiąże się to z szeregiem problemów przy opracowywaniu testu klinicznego opartego na SPAG5. Po pierwsze, PAb jest mieszaniną przeciwciał, a więc brakuje mu specyficzności i czułości. Ponadto, jako PAb jest ekstrahowany bezpośrednio ze zwierzęcia, ograniczając podaż i nakładając skończony limit na dostępność przeciwciała, ponieważ zwierzę pewnego dnia umrze, co zakończy naszą zdolność do dostarczenia testu. Po trzecie, PAb jest własnością firmy, więc koszt i dostępność każdego testu będą zależeć od decyzji tej firmy. Dlatego konieczne jest opracowanie przeciwciała monoklonalnego (MAb), które będzie odpowiednie do barwienia immunohistochemicznego tkanki zatopionej w formalinie utrwalonej w parafinie (FFPE).

Aby przezwyciężyć te problemy, badacze postanowili opracować MAb ukierunkowane na SPAG5, które można poddać ocenie, testom klinicznym i procesowi zatwierdzania przez organy regulacyjne, aby stać się testem klinicznym SPAG5. Co więcej, po opracowaniu MAb zostanie przeprowadzona walidacja poprzednich wyników na dużej liczbie przypadków BC, aby zweryfikować moc prognostyczną i predykcyjną przeciwciała. Ponadto porównana zostanie użyteczność prognostyczna dla chemiowrażliwości MAb i PAb SPAG5 między sobą oraz z konkurencyjnymi testami immunohistochemicznymi (IHC), takimi jak Ki67 i konkurencyjnymi testami ekspresji genów. Dla instrumentu nanoString nCounter™ FLEX zostanie opracowany panel genów, obejmujący geny stosowane w PAM-50, 21-genowym nawrotowym Genomic-Chemo-Sensitivity-Predictor oraz 30-genowym teście DLDA, obok SPAG5 i Ki67.

W czerwcu 2018 r. badaczom przyznano fundusze na kontynuowanie tej pracy w ramach programu grantów NIHR Invention for Innovation.