A MIT Broad Institute és a Harvard kutatócsoportjának új tanulmánya, Massachusetts General Hospital (MGH), IBM Research, és más szervezetek egy lépést tesznek előre ebben az irányban. A kutatók egy új módszert vizsgáltak a tumorok mintavételére, amelyet folyékony biopsziának neveznek - egy beteg vérmintáját, amely daganatokból származó DNS -t tartalmaz, keringő tumor DNS, vagy ctDNS, amelyeket el lehet különíteni és elemezni.
A kutatócsoport összehasonlította mind a folyékony, mind a standard szöveti biopsziák eredményeit azoktól a betegektől, akiket gasztrointesztinális rákkal kezeltek, de gyógyszerrezisztenciát fejlesztettek ki. A megállapítások, ma jelent meg Természetgyógyászat , felfedik, hogy a folyékony biopsziák teljesebb képet nyújtanak mind a páciens rákának genetikai sokféleségéről, mind arról, hogy a daganatok hogyan fejlesztik ki a gyógyszerrezisztenciát molekuláris szinten. Ez a kép megkérdőjelezi azt a nézetet, hogy a rákos gyógyszerrezisztencia általában hogyan alakul ki, fontos következményekkel jár a kezelés szempontjából.
Feltűnően, azt találtuk, hogy szinte minden elemzett betegnél nem csak egy alakult ki, de egyszerre több gyógyszerrezisztencia -mechanizmus, és ez gyakrabban fordulhat elő, mint korábban gondoltuk. Ez valódi paradigmaváltás, és arra kényszerít bennünket, hogy ne csak a rákos gyógyszerrezisztencia biológiáját gondoljuk át, hanem azt is, hogyan kezeljük a jövőben terápiásan. "
Gad Getz, a tanulmány társszerzője, a Broad Cancer Genome Computational Analysis Group igazgatója és Paul C. Zamecnik onkológiai tanszék az MGH Cancer Centerben
Az eredmények megmagyarázhatják a rák okát, ha kifejlődött a gyógyszerrezisztencia, olyan nehéz legyőzni. A tanulmány azt is sugallja, hogy lehetséges molekuláris mechanizmusok állnak a gyógyszerrezisztencia hátterében, amelyek utat mutathatnak az új és személyre szabottabb terápiáknak.
A szöveti biopsziák a rák diagnosztizálásának alappillérei, de invazívak, és egyetlen daganat egyetlen helyére nyújtanak bepillantást. Mégis a tumorsejtek, még a közelben lévőket is, genetikailag különbözhetnek egymástól. Folyékony biopsziák, amelyek több tumor elváltozásból származó információkat tartalmaznak, ígéretes alternatíva, de ritkán használják a klinikán.
A folyékony biopsziák hasznosságának vizsgálata a szerzett rákos rezisztencia kimutatásában, Getz, társszerző, Ryan Corcoran, az MGH és a Harvard Medical School nyomozója, és kollégáik, köztük az első szerzők, Aparna Parikh, Ignaty Leshchiner, és Liudmila Elagina, 42 olyan beteget vizsgált, akiknek különböző gasztrointesztinális rákos formái voltak, és akik célzott gyógyszerekkel kezeltek. Amikor a betegek a gyógyszerrezisztencia jeleit mutatják, a kutatók folyékony és szöveti biopsziák segítségével elemezték daganataikat. Kihasználták a Broad Institute -ban kifejlesztett számítási eszközök csomagját, PhylogicNDT néven ismert, hogy elemezze a tumor DNS -t és azok rezisztencia mutációit. A folyékony és szöveti biopsziák fej-fej összehasonlításából kiderült, hogy az esetek közel 80% -ában a folyékony biopsziák klinikailag releváns genetikai elváltozásokat tártak fel a gyógyszerrezisztenciával kapcsolatban, amelyeket nem azonosítottak szabványos szöveti biopsziákkal.
"Ez a tanulmány az eddigi legnagyobb, amely közvetlenül összehasonlítja a folyékony biopsziát a tumorbiopsziával a rákrezisztencia beállításában, "mondta Corcoran." Eredményeink azt sugallják, hogy a folyékony biopszia lehet az előnyben részesített klinikai módszer annak felmérésére, hogy a betegek daganatai hogyan fejlődtek, miután rezisztenssé váltak a terápiára. "
A vizsgálatban résztvevő betegek többségének DNS -elemzése nem mutatott egyértelmű rezisztenciamechanizmusokat. Ha többet szeretne megtudni ezekről az esetekről, a csapat IBM kutatói gépi tanulási algoritmusokat dolgoztak ki a betegek csoportosítására, a gyógyszerrezisztenciához kapcsolódó genetikai elváltozások közös vagy hasonló mintái szerint. Ezáltal, a kutatók ezekre az esetekre lehetséges ellenállási mechanizmusokat tudtak javasolni.
A tanulmány a Broad Institute és az IBM Research ötéves együttműködésének része, amelynek célja a daganatok elemzése a gyógyszerrezisztencia kialakulása előtt és után, annak érdekében, hogy felfedezzék a mögöttes mechanizmusokat, amelyek növelik az ellenállást. Az együttműködés egy rákos gyógyszerrezisztencia és vérbiopszia projektből nőtt ki, amelyet a Gerstner Családi Alapítvány támogatott.
"Az IBM, A széleskörű és az MGH csapatok kiegészítő szakértelmet és eszközöket hoznak az asztalra, miközben megküzdenek azzal a nehéz problémával, hogy az adatokból jelentéseket nyerjenek ki, és ez a kölcsönhatás nagyon gyümölcsözőnek bizonyult, - mondta Laxmi Parida, IBM kutató munkatárs, Számítási genomika, és a co-PI, Getzzel együtt, a Broad/IBM együttműködésről. "Az együttműködés különösen izgalmas volt nemcsak a csapatok közötti kivételes szinergia miatt, hanem a felbecsülhetetlen értékű adatok miatt is, amelyeket az egész kutatói közösség használ."
Bár ez az új tanulmány néhány izgalmas megállapítást tett, A szerzők hangsúlyozzák, hogy nagyobb, átfogóbb erőfeszítésekre van szükség a rákos gyógyszerrezisztencia teljes megértéséhez. "Ahhoz, hogy valóban feltérképezzük a rákrezisztencia -mechanizmusok teljes körét, sokkal nagyobb vizsgálatokra van szükségünk, amelyek különféle gyógyszerekre és ráktípusokra terjednek ki, - mondta Getz.