Een nieuwe studie van een groep onderzoekers van het Broad Institute of MIT en Harvard, Massachusetts Algemeen Ziekenhuis (MGH), IBM-onderzoek, en andere organisaties is een stap voorwaarts in die richting. De onderzoekers onderzochten een nieuwe methode voor het nemen van monsters van tumoren, bekend als vloeibare biopsie - een bloedmonster van een patiënt dat DNA bevat dat afkomstig is van tumoren, circulerend tumor-DNA genoemd, of ctDNA, die kunnen worden geïsoleerd en geanalyseerd.
Het onderzoeksteam vergeleek de resultaten van zowel vloeibare als standaard weefselbiopten van patiënten die werden behandeld voor gastro-intestinale kanker maar resistentie ontwikkelden tegen geneesmiddelen. De bevindingen, vandaag gepubliceerd in Natuurgeneeskunde , onthullen dat vloeibare biopsieën een completer beeld geven van zowel de genetische diversiteit van de kanker van een patiënt als hoe tumoren resistentie tegen geneesmiddelen ontwikkelen op moleculair niveau. Dat beeld daagt het beeld uit van hoe resistentie tegen kankergeneesmiddelen doorgaans ontstaat, met belangrijke implicaties voor de behandeling.
Opmerkelijk, we ontdekten dat bijna elke patiënt die we analyseerden niet slechts één, maar tegelijkertijd meerdere resistentiemechanismen tegen geneesmiddelen, en dit komt misschien vaker voor dan we eerder dachten. Dat is een echte paradigmaverschuiving en zal ons dwingen om niet alleen de biologie van resistentie tegen kankermedicijnen te heroverwegen, maar ook hoe we het in de toekomst therapeutisch benaderen."
Gad Getz, co-senior auteur van de studie, directeur van de Cancer Genome Computational Analysis Group bij de Broad en de Paul C. Zamecnik Chair in Oncology bij het MGH Cancer Center
De resultaten zouden kunnen verklaren waarom kanker, zodra het geneesmiddelresistentie heeft ontwikkeld, is zo moeilijk te verslaan. De studie suggereert ook mogelijke moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan resistentie tegen geneesmiddelen, die de weg zouden kunnen wijzen naar nieuwe en meer gepersonaliseerde therapieën.
Weefselbiopten zijn een steunpilaar van de diagnose van kanker, maar ze zijn invasief en bieden een glimp van slechts één locatie in een enkele tumor. Maar tumorcellen, zelfs in de buurt, genetisch van elkaar kunnen verschillen. vloeibare biopsieën, die informatie bevatten van meerdere tumorlaesies, zijn een veelbelovend alternatief, maar worden zelden gebruikt in de kliniek.
Om het nut van vloeibare biopsieën te onderzoeken bij het opsporen van verworven resistentie tegen geneesmiddelen bij kanker, Getz, co-senior auteur Ryan Corcoran, een onderzoeker bij MGH en Harvard Medical School, en hun collega's, waaronder eerste auteurs Aparna Parikh, Ignaty Leshchiner, en Liudmila Elagina, bestudeerde 42 patiënten met verschillende vormen van gastro-intestinale kanker die werden behandeld met gerichte medicijnen. Toen de patiënten tekenen van resistentie tegen geneesmiddelen vertoonden, de onderzoekers analyseerden hun tumoren met behulp van zowel vloeibare als weefselbiopten. Ze maakten gebruik van een reeks rekentools die zijn ontwikkeld aan het Broad Institute, bekend als PhylogicNDT, om het tumor-DNA en hun resistentiemutaties te analyseren. Een directe vergelijking van vloeistof- en weefselbiopten toonde aan dat in bijna 80% van de gevallen de vloeibare biopsieën brachten klinisch relevante genetische veranderingen aan het licht die verband hielden met resistentie tegen geneesmiddelen die niet werden geïdentificeerd door middel van standaard weefselbiopten.
"Deze studie is de grootste tot nu toe om vloeibare biopsie direct te vergelijken met tumorbiopsie in het kader van kankerresistentie, " zei Corcoran. "Onze bevindingen suggereren dat vloeibare biopsie de klinische voorkeursmethode kan zijn om te beoordelen hoe de tumoren van patiënten zijn geëvolueerd nadat ze resistent zijn geworden tegen therapie."
Analyse van DNA van verschillende van de patiënten in de studie toonde geen duidelijke resistentiemechanismen. Voor meer informatie over deze gevallen, de IBM-onderzoekers van het team ontwikkelden algoritmen voor machinaal leren om patiënten te groeperen volgens gedeelde of vergelijkbare patronen van genetische veranderingen die verband houden met resistentie tegen geneesmiddelen. Door dit te doen, de onderzoekers waren in staat om mogelijke resistentiemechanismen voor deze gevallen te suggereren.
De studie maakt deel uit van een vijfjarige samenwerking tussen het Broad Institute en IBM Research om tumoren te analyseren voor en na het begin van resistentie tegen geneesmiddelen, om onderliggende mechanismen te ontdekken die resistentie veroorzaken. De samenwerking is voortgekomen uit een project voor resistentie tegen kankermedicijnen en een bloedbiopsie, ondersteund door de Gerstner Family Foundation.
"De IBM, Brede en MGH-teams brengen complementaire expertise en tools ter tafel terwijl ze worstelen met het moeilijke probleem om betekenis uit de gegevens te halen, en deze interactie is zeer vruchtbaar gebleken, " zei Laxmi Parida, IBM-onderzoeker, Computationele genomica, en co-PI, samen met Getz, over de samenwerking Broad/IBM. "De samenwerking was bijzonder spannend, niet alleen vanwege de uitzonderlijke synergie tussen de teams, maar ook vanwege de onschatbare gegevens die worden verzameld voor gebruik door de hele onderzoeksgemeenschap."
Hoewel deze nieuwe studie enkele verleidelijke bevindingen opleverde, de auteurs benadrukken dat grotere, er zijn meer uitgebreide inspanningen nodig om de resistentie tegen kankermedicijnen volledig te begrijpen. "Om het volledige landschap van kankerresistentiemechanismen echt in kaart te brengen, we hebben veel grotere studies nodig die een verscheidenheid aan medicijnen en kankertypes omvatten, ' zei Getz.
Verlies van darmepitheelbarrière die verantwoordelijk is voor COVID-19-gerelateerde MIS-C bij kinderen,
Ontdekking van 100 nieuwe genen kan helpen bij onderzoek naar pigmentatieziekten
Veel voorkomende schimmel op de huid kan inflammatoire darmaandoeningen veroorzaken
Onderzoekers vinden nieuwe manier om te beschermen tegen ziekte in MS-model
Het is veilig om rauw voedsel aan huisdieren te geven,
Waarom COVID-19-patiënten meer pathogene bacteriën in hun neus hebben
Dysbiose in de darmflora kan ernstige secundaire infectie veroorzaken bij COVID-19-patiënten
Een interessante studie onder leiding van wetenschappers in de VS heeft onlangs onthuld dat de microbiële gemeenschap in de darm direct wordt beïnvloed door het ernstige acute respiratoire syndroom co
Nieuw ontdekte grote fagen vervagen de grens tussen leven en niet-leven
Een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Natuur laat zien dat er letterlijk honderden virussen zijn die groot genoeg zijn om bacteriën te consumeren, en met eigenschappen die typisch zijn v
Plantaardig voedsel kan antibioticaresistente superbacteriën op mensen overbrengen
Onderzoekers van de University of Southern California (USC) hebben op de jaarlijkse bijeenkomst van de American Society for Microbiology onthuld dat plantaardig voedsel mogelijk antibioticaresistentie