Molecular Markers in Cancers and Precancers (MOCA) (MOCA)

Det är i detta sammanhang att förskrivningen av riktade terapier nu betingas av identifieringen av specifika genetiska anomalier i tumören. Som sådana har kinashämmare visat sig vara effektiva hos patienter med icke-småcellig lungcancer eller metastaserande melanom när mutationer i epidermal tillväxtfaktorreceptor (EGFR) respektive BRAF identifieras. Omvänt förutsäger identifieringen av KRAS- eller NRAS-mutation i metastaserande tjocktarmscancer resistens mot anti-EGFR-antikroppsbaserade terapier. Under dessa förhållanden ger förskrivningen av dessa riktade terapier en stor fördel för patienterna. Effektiviteten av dessa terapier är kopplad till det faktum att målmutationerna är "driver"-mutationer som levererar en kraftfull onkogen signal. Dessa mutationer är också en "akilleshäl" för tumörcellen, som blir överkänslig mot vissa tyrosinkinashämmare. Emellertid är tumörflykt från riktade terapier väl dokumenterad efter några månaders behandling. Även här har molekylär analys av fortskridande tumörer avslöjat intratumoral heterogenitet med i synnerhet uppkomsten av sekundära mutationer som åtminstone delvis är ansvariga för utvecklingen av resistens. Det är därför det är viktigt att karakterisera tumörernas molekylära profil både under sjukdomens naturhistoria och hos behandlade patienter för att kunna erbjuda dem lämplig uppföljning.

Bland de 170 humana papillomvirus (HPV) som beskrevs 2013 är ett dussintal så kallade högrisk- eller onkogena HPV: er ansvariga för all livmoderhalscancer, nästan all analcancer, hälften av vulva- och vaginalcancer och vissa cancerformer i övre matsmältningsorganen tarmkanalen. Även om HPV-infektion är nödvändig för att cancer ska utvecklas är det inte tillräckligt och kofaktorer som främjar ihållande infektion ökar risken för att utveckla precancerösa lesioner och sedan cancer. Sålunda är den naturliga historien för infektion av dessa virus nära kopplad till den för cancern de inducerar. De molekylära mekanismerna för HPV-relaterad karcinogenes/transformation är väl beskrivna. Det är den kombinerade verkan av två virala proteiner (E6 och E7) på de två tumörrepressorerna p53 och pRb som initialt lyfter de inneboende mekanismerna för replikativ senescens av cellen (som därmed får kapaciteten att dela sig på obestämd tid), och sedan gradvis leder till dess förvandling. De determinanter som leder till att en infekterad cell odödliggörs och sedan transformeras förblir dock dåligt förstådda och de allra flesta infektioner elimineras spontant inom 10 till 18 månader efter utvecklingen av effektiva immunsvar. Det är troligt att värd (immunsuppression, genetiska faktorer), virala och miljömässiga (rökning, p-piller) kofaktorer kommer att påverka karcinogenesprocessen. Således är det känt att HPV16 är den mest cancerframkallande genotypen. Det är den HPV som kvarstår längst och är förknippad med den högsta risken att utveckla pre-cancer eller livmoderhalscancer. Livmoderhalscancer associerad med HPV16 (eller HPV18/45) har visat sig ha en sämre prognos än de som är infekterade med andra genotyper. Omvänt, i cancer i övre matsmältningskanalen, har de som induceras av en HPV (detta är HPV16 i mer än 95 % av fallen), en bättre prognos än de som inte induceras av ett virus. Att genotypa en tumör för att identifiera typen av HPV som är involverad kan således vara av kliniskt intresse, särskilt beroende på tumörens lokalisering.

Den terapeutiska behandlingen av patienter med HPV-associerade cancerformer består oftast av en kombination av kirurgi och/eller radiokemoterapi (cis-platina, 5-fluorouracil) beroende på tumörens omfattning. För analcancer visade arbete i Bisonne att tillägget av en tredje kemoterapimolekyl (taxan) var mycket lovande eftersom det möjliggjorde tidigare oobserverade remissioner. Orsakerna till sådan effekt är inte klara, och det finns inte heller någon prediktor för svar på behandlingen.

Molekylärgenetiska analyser utförs med olika typer av prover såsom celler från utstryk eller punkteringar, biopsier, kirurgiska delar och många vätskor som urin, likvor eller blod. Medan standarden för molekylär diagnos idag är att analysera tumörprovet, är användningen av en "vätskebiopsi" från ett enkelt blodprov allmänt övervägt. Det har faktiskt nu visat sig att cancer frigör DNA som kan detekteras i blodet hos patienter, detta är cirkulerande tumör-DNA. Således är det möjligt att diagnostisera eller utföra biologisk övervakning av cancer (t.ex. före/efter behandling) från en flytande biopsi. Studien av cirkulerande tumör-DNA står dock fortfarande inför vissa svårigheter. För det första är koncentrationen av cirkulerande DNA mycket låg, i storleksordningen några tiotals nanogram per ml plasma. Vidare är den stora majoriteten av cirkulerande DNA sammansatt av DNA frigjort från normala celler och andelen cirkulerande tumör-DNA är endast 1-4% av cirkulerande DNA. Slutligen är cirkulerande tumör-DNA i allmänhet fragmenterat (<200 bp). För att övervinna dessa begränsningar är det nödvändigt att använda mycket känsliga tekniker, både för att mäta koncentrationen av cirkulerande DNA och för att söka efter molekylära förändringar som är karakteristiska för tumören. I detta avseende ger cirkulerande tumör-DNA-analys en ny dimension till behandlingen av cancerpatienter. Baserat på cirkulerande tumör-DNA-analys är det möjligt att rikta behandlingen mot en riktad terapi i avsaknad av en vävnadsbiopsi, att bedöma effektiviteten av en behandling, att följa sjukdomens utveckling och till och med att identifiera återfall. Cirkulerande tumör-DNA-analys ger också en ögonblicksbild av alla genetiska förändringar i tumören (primär och metastaserad) vilket återspeglar tumörheterogenitet, medan biopsiresultat endast är representativa för platsen från vilken de togs. För HPV-associerade cancerformer är virusgenomdetektion från flytande biopsier också till stor del möjlig. Studier behövs dock fortfarande idag för att inte bara validera principen om flytande biopsi i cancer, utan också för att klargöra dess kliniska användbarhet. Nyligen genomförda resultat har visat att förändringar i plasma-HPV-virusmängden förutsäger svar på behandling.

Sedan sekvenseringen av det mänskliga genomet 2001 har DNA-analysteknikerna utvecklats enormt och den nya "nästa generationens sekvenseringsteknik" (NGS) tillåter samtidig analys av ett mycket stort antal gener (flera hundra) från flera dussin olika prover. Dessa sekvenseringsmöjligheter gör det möjligt att snabbt utforska ett stort antal genetiska anomalier till en lägre kostnad. Data om genetiska avvikelser i HPV-associerade cancerformer finns och det har mycket nyligen rapporterats att HPV också är föremål för genetiska variationer under karcinogenesprocessen.

Teknologiska framsteg inom molekylärbiologi (high-throughput sekvensering, digital PCR, cirkulerande tumör-DNA) gör det nu möjligt att beskriva mycket exakt alla genetiska eller epigenetiska modifieringar som kan utgöra potentiella biomarkörer. En bättre beskrivning av dessa genetiska modifieringar i sekventiella prover under övergången mellan ett normalt tillstånd, en precancer och en cancer som funktion av tiden kommer att göra det möjligt att å ena sidan utveckla modeller som förutsäger uppkomsten av cancer och, på andra sidan, innovativa verktyg för diagnos och riskstratifiering för att utveckla en cancer. Det kommer att vara möjligt att föreslå tidiga medicinska insatser endast för de patienter som behöver dem. Studiet av genetiska abnormiteter hos patienter som behandlas för cancer kommer att göra det möjligt att föreslå innovativa verktyg för att övervaka sjukdomen, förutsäga återfall eller bota eller identifiera nya terapeutiska mål eller vaccinmål.

Det är därför som utredarna vill kunna samla in biologiska prover av olika slag (utstryk, biopsier, biologiska vätskor etc.), oavsett om de har tagits i vårdsammanhang eller förvaras i deklarerade samlingar (t.ex. tumörbibliotek). . Dessa prover kommer att samlas in och lagras på Besançons universitetssjukhus i form av en samling (MOCA-samling) som kommer att kopplas till kliniska data. Utredarna kommer sedan att kunna bygga upp homogena kohorter av patienter från denna samling från vilka utredarna kan studera teranostiska biomarkörer.