Analiza molekularna raka piersi w czasie rzeczywistym otrzymująca chemioterapię neoadjuwantową (NEO-R)

Rak piersi (BC) jest głównym problemem zdrowia publicznego we Francji, z rosnącą częstością występowania, szacowaną na około 60 000 nowych przypadków w 2017 r. i 12 000 zgonów. Pomimo poprawy przeżycia w ostatnich latach, oporność na chemioterapię (CT) pozostaje głównym wyzwaniem w BC: mechanizmy molekularne pozostają słabo poznane, a obecne interwencje są niewystarczające, aby celować w chemooporność. Chimioterapia neoadiuwantowa (NAC) jest obecnie coraz częściej stosowana u kobiet z operacyjnym, ale agresywnym rakiem piersi, takim jak guz potrójnie ujemny (TN) lub HER2+ (Pusztai i in., Lancet Oncol 2019). Daje to co najmniej trzy korzyści: i) odciążenie guza uprawniające do operacji zachowawczej, ii) dostosowanie adiuwantowej terapii systemowej do odpowiedzi patologicznej, z podaniem kapecytabiny u pacjentów z TN (Masuda N. i in., N Engl J Med. 2017) oraz T-DM1 u pacjentów z HER2+ (von Minckwitz G i in., N Engl J Med. 2019) przy braku całkowitej odpowiedzi patologicznej (pCR) oraz iii) zapewnienie zasobów do badania molekularnych mechanizmów oporności na chemioterapię. Obecny standardowy schemat NAC opiera się na sekwencyjnym skojarzeniu antracykliny i taksanu (oraz trastuzumabu w przypadku HER2+) (Huober i von Minckwitz, Breast Care 2011) oraz osiągnięciu pCR, definiowanego jako brak resztkowego raka inwazyjnego w patologicznej ocenie materiał operacyjny (wycięty wycinek piersi i pobrane węzły chłonne po tej samej stronie (tj. ypT0/Tis ypN0 w systemie oceny stopnia zaawansowania AJCC)) jest cechą dobrego rokowania; pacjenci bez pCR mają wysokie ryzyko nawrotu (≈50% TN i podtypy HER2+).

Głównym wąskim gardłem w poprawie skuteczności leczenia tych pacjentów jest identyfikacja kandydatów skutecznie zaangażowanych w oporność na NAC, ich walidacja w odpowiednich i predykcyjnych modelach oraz ich wykrywanie na podstawie zastępczych markerów. Oczywiście poszukiwanie zmian molekularnych reprezentowanych w różny sposób w próbkach pre-NAC między pacjentami opornymi (bez pCR) a wrażliwymi (pCR) lub między sparowanymi próbkami po i pre-NAC może ujawnić kandydatów zaangażowanych w oporność („wrodzoną „odpowiednio” i „nabyta stabilna”), ale ignoruje zmiany zachodzące podczas NAC, które mogą być odwracalne („nabyte odwracalne”) i nie zostały zidentyfikowane w wyciętym okazie (Echeverria GV, Sci Transl Med 2019), ale możliwe do zidentyfikowania tylko na podstawie analizy seryjnych próbek podczas stosowania NAC, trudne i traumatyczne w praktyce klinicznej.

Obecny projekt ma na celu zidentyfikowanie silnych kandydatów do lekooporności u pacjentów z rakiem piersi kwalifikujących się do NAC. Jego oryginalność polega na połączeniu trzech różnych i uzupełniających się prospektywnych podejść: z analiz molekularnych biopsji pobranych przed i po NAC, z organoidów pochodzących od pacjenta BC (PDO) in vitro naśladujących odpowiedź pacjenta na NAC oraz z krążących komórek nowotworowych (CTC) ) izolowane przed/podczas/po NAC. Projekt ten połączy najbardziej zaawansowane technologie (sekwencjonowanie RNA i DNA z niewielkiej ilości materiału biologicznego, rzadkie podzbiory/izolacje pojedynczych komórek i analizy multiomiczne) z innowacyjnymi modelami (testy narkotykowe na PDO piersi, identyfikacja odwracalnych indukowane zmiany) i sprytne połączenie solidnych markerów zaangażowanych w lekooporność, które zostały ustalone i działają w laboratorium (por. część B). Ostatnie dwa punkty dopiero niedawno stały się wykonalne dzięki dwóm najnowszym postępom technologicznym: kulturom PDO raka piersi (Sachs N i in. Komórka. 2018) oraz izolacji i charakteryzacji CTC (Gkountela S, et al. Komórka. 2019). W skrócie, badacze wykorzystają seryjne biopsje guza i próbki krwi od kohorty pacjentów z rakiem piersi leczonych NAC (ryc. 1). Biopsje guza będą pobierane przed i po NAC. Zostaną one przeanalizowane za pomocą podejścia RNA-seq i ukierunkowanego-NGS (egzomu), aby uchwycić różnice wynikające z NAC u pacjentów z różną odpowiedzią patologiczną. Posłużą również do generowania modeli BC PDO. Modele PDO przewidujące odpowiedź NAC zostaną wykorzystane jako odpowiednie modele do zbadania odporności na NAC. W szczególności badacze wykorzystają te modele do przyjrzenia się in vitro „nabytym odwracalnym” mechanizmom oporności indukowanej lekami (tj. wykrywalnej tylko podczas ekspozycji na lek). Próbki krwi będą pobierane przed, w trakcie i po NAC w celu analizy CTC i mają na celu identyfikację „nabytych odwracalnych” mechanizmów oporności indukowanych lekami ex vivo, których badacze mogą nie wykryć wyłącznie przy użyciu próbek NAC przed/po.

Według naszej wiedzy po raz pierwszy te trzy innowacyjne podejścia zostaną użyte razem w celu dogłębnego zbadania tematu „oporności” u pacjentów otrzymujących NAC. Siła tej kombinacji polega na przewidywaniu różnych – nie wykluczających się wzajemnie – sytuacji, które mogą wystąpić („wrodzona”, „nabyta stabilna” i/lub „odwracalna” lekooporność). Każde podejście dostarczy oryginalnych, precyzyjnych i konkretnych informacji, które przyczynią się do zbudowania pełniejszej odpowiedzi na to pytanie niż rozproszone i niepełne dane dostępne obecnie w literaturze.