Жидкая биопсия дает полную картину генетических изменений, связанных с лекарственной устойчивостью от рака.

Многие пациенты видят, что их опухоли уменьшаются в результате приема лекарств, только для того, чтобы они вернулись с удвоенной силой по мере развития, чтобы отразить лечение. Онкологи хотят иметь возможность быстро обнаруживать лекарственную устойчивость рака по мере ее появления у их пациентов и определять другое лекарство, на которое опухоли все еще будут реагировать.

Новое исследование группы исследователей из Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда, Массачусетская больница общего профиля (MGH), IBM Research, и других организаций - это шаг вперед в этом направлении. Исследователи изучили новый метод отбора образцов опухолей, известный как жидкая биопсия - образец крови пациента, содержащий ДНК, выделенную из опухолей, называется циркулирующей опухолевой ДНК, или ктДНК, которые можно выделить и проанализировать.

Исследовательская группа сравнила результаты как жидких, так и стандартных биопсий тканей пациентов, которые лечились от рака желудочно-кишечного тракта, но у которых развилась лекарственная устойчивость. Находки, опубликовано сегодня в Природа Медицина , показывают, что жидкие биопсии дают более полную картину как генетического разнообразия рака пациента, так и того, как опухоли развивают лекарственную устойчивость на молекулярном уровне. Эта картина бросает вызов взгляду на то, как обычно возникает лекарственная устойчивость от рака. с важными последствиями для лечения.

<цитата>

Примечательно, что мы обнаружили, что почти у каждого пациента, которого мы проанализировали, развился не только один, но одновременно несколько механизмов лекарственной устойчивости, и это может быть более распространенным явлением, чем мы думали ранее. Это реальный сдвиг парадигмы, который заставит нас переосмыслить не только биологию лекарственной устойчивости рака, но и то, как мы подойдем к ней терапевтически в будущем ».

Гад Гетц, соавтор исследования, директор группы вычислительного анализа генома рака на кафедре Броуда и кафедры онкологии Пола К. Замечника онкологического центра MGH

Результаты могут объяснить, почему рак, как только у него разовьется лекарственная устойчивость, так сложно победить. Исследование также предполагает возможные молекулярные механизмы, лежащие в основе лекарственной устойчивости, которые могут указать путь к новым и более индивидуализированным методам лечения.

Биопсия тканей - основа диагностики рака, но они инвазивны и позволяют увидеть только одно место в одной опухоли. Но опухолевые клетки, даже близлежащие, могут генетически отличаться друг от друга. Жидкие биопсии, которые включают информацию о множественных опухолевых поражениях, являются многообещающей альтернативой, но редко используются в клинике.

Чтобы исследовать полезность жидкой биопсии в обнаружении приобретенной лекарственной устойчивости при раке, Getz, со-старший автор Райан Коркоран, следователь MGH и Гарвардской медицинской школы, и их коллеги, в том числе первых авторов Апарна Парих, Игнатий Лещинер, и Людмила Елагина, изучили 42 пациента с различными формами рака желудочно-кишечного тракта, проходивших лечение таргетными препаратами. Когда пациенты проявляли признаки лекарственной устойчивости, исследователи проанализировали свои опухоли с помощью биопсии как жидкости, так и ткани. Они использовали набор вычислительных инструментов, разработанных в Институте Броуда, известный как PhylogicNDT, анализировать ДНК опухолей и мутации их устойчивости. Прямое сравнение биопсий жидкости и тканей показало, что почти в 80% случаев жидкие биопсии выявили клинически значимые генетические изменения, связанные с лекарственной устойчивостью, которые не были идентифицированы с помощью стандартной биопсии ткани.

«Это крупнейшее на сегодняшний день исследование, в котором напрямую сравнивается жидкая биопсия с биопсией опухоли в условиях устойчивости к раку, - сказал Коркоран. - Наши результаты показывают, что жидкая биопсия может быть предпочтительным клиническим методом для оценки того, как опухоли пациентов развивались после того, как они стали устойчивыми к терапии ».

Анализ ДНК нескольких пациентов в исследовании не выявил четких механизмов устойчивости. Чтобы узнать больше об этих случаях, Исследователи IBM в команде разработали алгоритмы машинного обучения для группирования пациентов в соответствии с общими или похожими моделями генетических изменений, связанных с лекарственной устойчивостью. Делая это, исследователи смогли предложить возможные механизмы устойчивости для этих случаев.

Исследование является частью пятилетнего сотрудничества между Broad Institute и IBM Research по анализу опухолей до и после появления лекарственной устойчивости. чтобы обнаружить лежащие в основе механизмы, приводящие к сопротивлению. Сотрудничество выросло из проекта устойчивости к противораковым препаратам и биопсии крови, поддержанного Фондом семьи Герстнер.

"IBM, Команды Broad и MGH предлагают дополнительные знания и инструменты, пытаясь решить сложную проблему извлечения смысла из данных. и это взаимодействие оказалось очень плодотворным, "сказал Лакшми Парида, Научный сотрудник IBM, Вычислительная геномика, и со-ИП, вместе с Гетцем, о сотрудничестве Broad / IBM. «Сотрудничество было особенно захватывающим не только благодаря исключительной синергии между командами, но и благодаря бесценным данным, которые собираются для использования всем исследовательским сообществом».

Хотя это новое исследование дало некоторые заманчивые результаты, авторы подчеркивают, что больше, необходимы более всесторонние усилия для полного понимания лекарственной устойчивости против рака. "Чтобы действительно составить карту всех механизмов устойчивости к раку, нам нужны более масштабные исследования, охватывающие множество лекарств и типов рака, "сказал Гетц.

• Микробиом кишечника можно использовать для прогнозирования риска рака кишечника у людей
• Раннее воздействие антибиотиков вызывает долгосрочные побочные эффекты у недоношенных детей