Opracowanie i zastosowanie nowatorskiej metody PCR Digital Array w leczeniu ostrej białaczki szpikowej (AML)

Minimalna choroba resztkowa (MRD) odnosi się do obecności komórek nowotworowych obecnych po terapii i niewykrywalnych w inny sposób na podstawie wyników badań klinicznych, w tym standardowych testów klinicznych i obrazowania radiograficznego. Wykrycie MRD, zanim stanie się ono wykrywalne klinicznie, daje możliwość interwencji i optymalizacji leczenia, co daje możliwość wyleczenia większej liczby pacjentów. Z powyższych powodów wykrywanie MRD poprzez ocenę biomarkerów krwi stanowi obiecujący obszar poprawy wyników klinicznych u pacjentów z różnymi guzami litymi i płynnymi. W przypadku guzów płynnych, takich jak ostra białaczka limfoblastyczna (ALL), ocena MRD jest już częścią rutynowej praktyki klinicznej. MRD jest silnie skorelowana z ryzykiem nawrotu ALL, a ocena MRD w trakcie i po terapii indukcyjnej jest jednym z dostępnych markerów prognostycznych, które dostarczają najwięcej informacji. Z tych powodów wytyczne National Comprehensive Cancer Network (NCCN), wersja 2.2020, wskazują, że ocena MRD jest „istotnym elementem oceny pacjenta w trakcie terapii sekwencyjnej” w przypadku ALL i istnieje ponad 250 odniesień do MRD u dzieci i dorosłych WSZYSTKIE wytyczne NCCN. W przypadku AML ocena MRD jest rutynowo stosowana w akademickich ośrodkach medycznych. MRD jest również silnie powiązana z ryzykiem nawrotu AML, a status MRD jest silnym niezależnym czynnikiem predykcyjnym całkowitego przeżycia po zakończeniu terapii. Wytyczne AML NCCN, wersja 3.2020, wskazują na „niezaprzeczalną potrzebę monitorowania”, ale potrzebne są dalsze udoskonalenia, aby monitorowanie MRD u pacjentów z AML było bardziej wiarygodne. W tym badaniu zastosujemy nową, wysoce multipleksowaną technologię cyfrowej PCR, Digital Array PCR (daPCR), do oceny MRD w AML, która poprawi niezawodność testu MRD, jednocześnie zmniejszając koszty i czas uzyskania wyników.

Obecnie metody oceny MRD w AML obejmują cytometrię przepływową do wykrywania nieprawidłowych immunofenotypów, a także testy molekularne oparte na PCR i sekwencjonowaniu nowej generacji (NGS) do wykrywania nawracających nieprawidłowości genetycznych związanych z AML. Zarówno przepływowa, jak i molekularna ocena MRD mają znacznie wyższą czułość niż sama ocena morfologiczna, przy czym cytometria przepływowa ma dolną granicę wykrywalności pomiędzy 10-4 do 10-5, a metody molekularne od 10-3 dla metod NGS do 10-5 dla metod opartych na PCR metody. Każda z obecnych metod ma poważne ograniczenia, które uniemożliwiają szersze zastosowanie w przeciwdziałaniu praniu pieniędzy. Standardowe metody oparte na NGS charakteryzują się niewystarczającą czułością i wysokimi kosztami. Cytometria przepływowa jest metodą trudną technicznie i wymagającą standaryzacji, a podzbiór przypadków AML nie ma wystarczających ocenialnych markerów powierzchniowych, aby umożliwić wykrycie. Metody oparte na PCR mogą być bardzo czułe, ale obecnie każdy test jest ukierunkowany na pojedynczą powtarzającą się anomalię genetyczną (np. fuzję PML/RARA w ostrej białaczce promielocytowej), a w wielu przypadkach AML nie występują nieprawidłowości genetyczne, które są celem obecnych testów klinicznych. Natomiast technologia daPCR, którą proponujemy zastosować w tym badaniu, zapewnia wysoką przepustowość, multipleksowaną platformę (24–96 wariantów) z niespotykanym dotąd zakresem dynamicznym (> 108), dużą łatwością obsługi, niskim kosztem i krótkim czasem realizacji. Ponieważ daPCR może jednocześnie sondować wiele wariantów, szacujemy, że nasz początkowy test będzie miał potencjał do wykrycia i określenia ilościowego liczebności co najmniej jednej mutacji związanej z AML w ~ 80% próbek AML. Ten postęp technologiczny zapewniłby rzeczywiste rozwiązanie umożliwiające częste i dokładne monitorowanie odpowiedzi terapeutycznej u pacjentów z AML.