Jak tekuté biopsie mohou pomoci lidem s rakovinou plic

by Lynne Eldridgeová, MD

Detekce cirkulujících nádorových buněk a DNA bez buněk

* Dne 1. června 2016 FDA schválila tekutý test biopsie pro detekci mutací EGFR u lidí s nemalobuněčným karcinomem plic. Toto je první "krevní test" schválený pro hodnocení a léčbu rakoviny plic.

Co je tekutá biopsie? Váš onkolog může zmínit tuto novou metodu hodnocení rakoviny plic nebo jste možná slyšeli o této technice při výzkumu vašeho onemocnění on-line.

Jaký je tento postup, kdy to lze udělat, jaké jsou výhody a nevýhody a kde se zaměříme na tento aspekt přesné medicíny pro rakovinu plic?

Co je tekutá biopsie?

Možná jste obeznámeni s konvenčními biopsiemi rakoviny plic. Pro diagnostiku rakoviny plic se určitým způsobem získá vzorek nádoru. Poté, jak probíhá léčba, může být zapotřebí provést další biopsie, aby se zjistilo, zda se nádor "vyvinul" - to je, pokud vyvinuly nové mutace, které ji činí odolné vůči současnému léčení.

Nebylo by hezké, kdyby tyto tradiční biopsie (alespoň některé) mohly být nahrazeny jednoduchým vyšetřením krve? Pro rakovinu plic, alespoň pro sledování některých lidí s určitým molekulárním profilem, se přání stává realitou.

Existuje mnoho, co nevíme, pokud jde o potenciál bioptických tekutin pro sledování diagnostiky a léčby rakoviny plic, ale sdílíme některé z věcí, které dnes známe.

V současné době jsou všechny tekuté biopsie považovány za experimentální pro diagnostiku a léčbu rakoviny plic a neměly by být užívány samostatně k tomu, aby vedly k diagnostice nebo sledování tohoto typu rakoviny.

Druhy tekutých biopsií

Jak by mohla čerpající krve pomoci sledovat rakovinu?

Jak se tam dostanou buňky? Je užitečné začít tím, že mluvíte přesně o tom, co lékaři hledají v tekuté biopsii (krev) vzorku od někoho s rakovinou. Víme, že nádorové buňky a častěji části nádorových buněk se často oddělují od nádoru a vstupují do krevního oběhu. To neznamená, že nádor je metastatický a fragmenty rakovinných buněk se mohou objevit v krvi i v raných stadiích rakoviny. Ve výzkumu zatím vědci hledali jedno z následujících:

Oběžné nádorové buňky (CTC) - To se týká nádorových buněk, které se nacházejí v krevním řečišti některých lidí s rakovinou. CTC jsou zatím daleko důležitější u rakovin jiných než nemalobuněčných karcinomů plic a používají se primárně k určení prognózy těchto nádorů. Existují určité důkazy, že CTC mohou pomoci s malobuněčným karcinomem plic a v jedné studii 85% pacientů s malobuněčným karcinomem plic mělo CTC. Vyhodnocení těchto CTC u pacientů s malobuněčným karcinomem plic se jeví jako předpovědi celkového přežití.
Bezbuněčná (cirkulující) nádorová DNA (ctDNA) - Na rozdíl od celistvých nádorových buněk, které se v krvi nacházejí méně často, mohou tyto vzorky detekovat fragmenty nádorových buněk, které se oddělily od nádoru a pronikly do krevního řečiště. To může nastat buď z primárního tumoru nebo z metastatických nádorů. Tato ctDNA byla nalezena v jedné studii, která byla přítomna u 82% pacientů s nádorovým onemocněním bez mozku. Byla zjištěna u nádorů všech stupňů, ale byla pravděpodobnější, že byly nalezeny s vyššími stadii rakoviny.

RNA nádorů v krevních destičkách - Pravděpodobně jste slyšeli méně o nádorové RNA v krevních destičkách než CTC a ctDNA, ale to je další vzrušující oblast pod názvem tekuté biopsie. Krevní destičky jsou známé svou schopností převzít RNA z nádorů a mohou hrát roli při šíření rakoviny.

Doposud bylo schválení FDA uděleno pouze pro použití CTC jako opatření pro odhad prognózy (a nyní ctDNA k detekci mutací EGFR), ale použití ctDNA a nádorové RNA v krevních destičkách pravděpodobně poskytne větší pomoc při sledování rakoviny, na.

Tekutá biopsie versus konvenční tkáňová biopsie - proč vzrušení a co by mohlo vypadat?

Možná se divíte, proč je ve vzduchu vzrušení nad možnostmi sledování některých typů rakoviny s tekutými biopsiemi.

Budeme seznamovat s některými možnými výhodami a nevýhodami níže, ale nejprve srovnejme příklad toho, jak by mohl být rakovina plic sledována a léčena s použitím a bez použití těchto biopsií.

Jak by se při diagnostice mohlo změnit léčba rakoviny plic?

Představte si, že jste nově diagnostikováni nemalobuněčným karcinomem plic. Obvykle se diagnostika provádí za použití konvenčních biopsií karcinomu plic s tkáněmi:

Jehlovou biopsii
Endobronchiální ultrazvuk a biopsie (jehla vložená do nádoru bronchiální trubicí během bronchoskopie)
Otevřená plicní biopsie (buď torakoskopie, ve které je osvětlený přístroj vložen přes malé otvory v hrudníku, nebo torakotomie zahrnující řez přes hrudní stěnu pro přístup k plicím)

Tyto současné biopsie způsobují riziko infekce, krvácení, kolaps plic (pneumotorax) a samozřejmě bolesti.

Jakmile je tkáň získána, je poslána patologovi, aby se podívala pod mikroskopem a také pro speciální testy, které hledají specifické genetické abnormality v nádorových buňkách. Tento genový (nebo molekulární) profilování často trvá několik týdnů (často pět až šest), než jsou k dispozici výsledky. Pokud se zjistí genetická abnormalita (jako je mutace EGFR), léčba může být zahájena cílovým léčivem, jako je inhibitor tyrosin kinázy Tarceva (erlotinib.)

Při tekuté biopsii se místo toho, aby se prováděla invazivní biopsie, jako je biopsie jehly, aby se získala tkáň pro profilaci genů (konkrétně testy genové mutace pro dvě mutace, které může test testovat), bylo možné provést jednoduchou krevní oběh - méně invazivní test. A místo čekání týdnů na výsledky by rychlé genotypizace plazmy mohlo poskytnout výsledky za tři dny. Takže v době diagnózy by pacienti s mutací EGFR měli mít mutaci objevenou nejen mnohem méně invazivním testem, ale mohla by být zahájena terapií, která by řešila tuto mutaci během několika málo dní. (Nejsme dosud s technologií "našli" další genetické abnormality, jako jsou přeskupení ALK a přeskupení ROS1 .)

Jak lze sledovat změnu rakoviny plic?

Ještě zajímavější je možná možnost použití tekutých biopsií pro sledování lidí, kteří jsou již léčeni léčbou zaměřenou na mutaci EGFR.

V tomto okamžiku, jakmile je někdo zahájen na inhibitoru EGFR, jako je Tarceva, průběh onemocnění je monitorován pomocí pravidelných CT vyšetření, aby se sledoval růst nádoru. Víme, že prakticky každý nádor rozvíjí rezistenci proti těmto lékům včas, ale toto období se mezi jednotlivými lidmi značně liší. Jak můžete vědět, kdy přišel čas? Tradičně se dozvídáme, že u nádoru došlo k rozvoji rezistence, když vyšetření (jako je CT scan nebo PET scan) ukazuje, že nádor začal znovu růst. Většina času (pokud symptomy nenaznačují, že se rakovina zhoršuje), pacienti zjistí, že jejich lék přestal pracovat, když obdrželi výsledky vyšetření, které ukazuje růst nádoru znovu.

V té době je léčba zastavena a lidé se opět potýkají s provedením další biopsie, aby zhodnotili nádor a podívali se na změny, které ho odolaly. Jak bylo uvedeno výše, konvenční plicní biopsie nesou rizika více invazivního postupu a opět trvá týdny bez léčby, aby poznali výsledky a pochopili, kam jít dál.

Naproti tomu s tekutou biopsií prováděnou pravidelně, lékaři by byli schopni říci mnohem dříve, pokud se nádor stane rezistentním vůči lékům. Ve studiích bylo zjištěno, že tyto změny se objevují v ctDNA dlouho předtím, než se změny týkající se rezistence projeví na CT vyšetření. Během tohoto časového období - od okamžiku, kdy krevní test ukazuje rezistenci a je nalezen na CT vyšetření - by lidé používali lék, který již není účinný a vyrovnává se s vedlejšími účinky léku, který není nutný. To také znamená delší časové období, než mohou být převedeni na účinnou terapii.

S výsledkem tekuté biopsie, která prokázala rezistenci, by mohl být hodnocen vzorek nádoru (z tekuté biopsie) a pacient by pak mohl být změněn na léčbu příští generace zaměřenou na genovou mutaci nebo případně jiný typ terapie, jako je chemoterapie nebo imunoterapie .

Heterogenita nádorů a kapalinové biopsie

Další potenciální výhoda, kterou může mít tekutá biopsie v porovnání s konvenční biopsií rakoviny plic, souvisí s heterogenitou tumoru. Víme, že rakoviny plic jsou heterogenní, což znamená, že různé části nádoru (a zvláště různé nádory, jako je primární nádor a metastáza) mohou být poněkud odlišné ve svých molekulárních charakteristikách. Například mutace přítomná v rakovinných buňkách v jedné části nádoru nemusí být přítomna v buňkách v jiné části nádoru. Abychom to pochopili, je užitečné uvědomit si, že rakoviny se neustále mění, vyvíjejí nové vlastnosti a mutace.

Konvenční biopsie je omezená tím, že vzorkuje pouze jednu specifickou oblast tkáně. Kapalinová biopsie může naopak odrážet charakteristiky nádoru jako celku. To bylo již pozorováno ve studiích, ve kterých může být detekovatelná mutace řidiče detekována kapalinovou biopsií, která by jinak byla vynechána tkáňovou biopsií.

Výhody tekuté biopsie nad konvenční biopsií

Abychom skutečně porozuměli vzrušení, ale také možným omezením vzorkování kapalné biopsie, může pomoci vyčíst některé z možných výhod a nevýhod postupu.

Výsledky tekuté biopsie se blíží k "reálnému času". Jinými slovy, mohou umožnit dřívější hodnocení účinnosti a odolnosti nádoru během léčby. Když se provádí tkáňová biopsie, výsledky molekulárního profilování (profilování genů) na nádoru obvykle vyžadují několik týdnů (často pět až šest), zatímco testy genové mutace na vzorku tekuté biopsie trvají jen asi tři dny. Toto je doba, během které může být použita specifická léčba nebo během níž by bylo možno použít cílovou drogu příští generace, pokud se zjistí, že nádor je rezistentní.
Procedura tekuté biopsie je sama o sobě rychlejší než konvenční biopsie.
Kapalné biopsie jsou méně invazivní.
Některé nádory jsou v oblastech, které jsou obtížně přístupné, aby bylo možné provést konvenční biopsii tkáně.
Některé nádory a metastázy nejsou ideálními vzorky pro profylaci genu - například kostní metastázy
Kapalné biopsie umožňují heterogenitu tumoru. Jak bylo uvedeno výše, většina nádorů je heterogenní. Kapalinová biopsie může být schopna poskytnout vzorky s větší pravděpodobností, že budou představovat celý nádor na rozdíl od konvenčního vzorku biopsie, který by byl reprezentativní pouze pro buňky v této konkrétní části nádoru.
Je pravděpodobné, že tekuté biopsie bude nakonec levnější než běžné biopsie.
Tekuté biopsie nesou nižší riziko komplikací než u konvenčních biopsií, jako je riziko infekce, krvácení a zhroucení plic (pneumotorax.) Tyto komplikace nejenže snižují kvalitu života, ale mohou také způsobit zpoždění léčby (a následky zpoždění mohou znamenat progresi nádoru.)
Tekuté biopsie jsou méně bolestivé.
Pokud je třeba opakovat biopsii kvůli nedostatečné tkáni, je mnohem snadnější opakovat krevní oběh, než opakovat konvenční biopsii.
Pokrok ve vědě o rakovině. Pozorováním výsledků tekutých biopsií prováděných častěji v průběhu času se výzkumníci mohou dozvědět více o tom, jak se tumory geneticky mění v průběhu času.
Tekuté biopsie mohou zvednout mutace, které jsou vynechány při odběru vzorků tkání.
Tekuté biopsie - pokud zjistí dříve odpor - by mohly pomoci ušetřit zbytečnou léčbu (a jakékoli vedlejší účinky, které s touto léčbou přicházejí) a maximalizovat dobu, po kterou někdo používá účinnou léčbu.
Tekuté biopsie by teoreticky mohly snížit množství radiace vzhledem k současné potřebě častých skenů k monitorování pokroku.

Nevýhody kapalinové biopsie

V současné době je mnoho informací o tekutých biopsiích. Jsou také v současné době omezeny na detekci genových mutací, jako jsou ty, které se vyskytují v EGFR (ačkoli je tu řeč, že mohou být brzy použity k detekci translokací a dalších změn.) Ve většině typy rakoviny plic, cirkulace rakovinných buněk nebo rakovinové DNA se vyskytuje pouze v poměrně malém podílu rakoviny plic a je ovlivněna typem a stářím rakoviny. Negativní výsledek tekuté biopsie neznamená, že v těle není přítomna rakovina.

Současný stav tekutých biopsií pro rakovinu plic

Kapalné biopsie se používají především pro výzkum ve Spojených státech, i když někteří onkologové je používají k detekci nebo sledování pacientů s mutacemi EGFR. To znamená, že test tekuté biopsie - první test svého druhu pro rakovinu plic - byl schválen dne 1. června 2016 pro hodnocení mutací EGFR u pacientů s nemalobuněčným karcinomem plic.

Nejméně jedno hlavní centrum rakoviny nyní nabízí test spolu s rychlým genotypizováním plazmy u všech pacientů s nemalobuněčným karcinomem plic buď v době diagnózy, nebo po relapsu / recidivě rakoviny plic .

V Evropě se v současné době používají u lidí s nemalobuněčným karcinomem plic k vyhodnocení mutací EGFR a jsou považovány za nezbytné k určení, zda jsou lidé kandidáti na léčbu inhibitorem tyrosinkinázy.

Co nás drží?

To může být matoucí, když se dozvíte o tekutých biopsiech, proč tato technika ještě nebyla provedena široce. To, co ještě nevíme, je, jak dobře tekuté biopsie splní dvě požadavky: přesnost a spolehlivost. Musí být stanoveno, že tekuté biopsie mohou poskytnout stejné informace (nebo lepší) než tkáňové biopsie a důsledně tyto informace poskytovat.

Budoucnost

Je těžké přesně vědět, jaký potenciál tekutých biopsií je v této fázi výzkumu, protože jsou tak nové. Nakonec se očekává, že tato technika pomůže nejen při odhadu prognózy a sledování rezistence, ale jako screeningového nástroje pro detekci rakoviny - i když to je stále cesta. Tak či onak, je to vzrušující aspekt výzkumu rakoviny v době přesné medicíny.

_Zdroje:

_{Bettegowda, C., Sausen, M., Leary, R. a kol.} _{Detekce cirkulující nádorové DNA v časných a pozdních fázích lidských malignit.} _{Vědecká translační medicína}

_{Imamura, F., Uchida, J., Kukita, Y. a kol.} _{Monitorování odpovědí při léčbě a klonální evoluce nádorových buněk cirkulací nádorové DNA heterogenních mutantních EGFR genů v rakovině plic.} _{Rakovina plic .} _{2016. 94: 68-73.}

_{Jiang, T., Ren, S. a C. Zhou.} _{Úloha analýzy DNA z cirkulujícího nádoru u nemalobuněčného karcinomu plic.} _{Rakovina plic .} _{2015. 90 (2): 128-34.}

_{Karachaliou, N., Mayo-de-las-Casas, C., Molina-Vila, M. a kol.} _{Biopsie v reálném čase se stávají skutečností v léčbě rakoviny.} _{Annals of Translational Medicine .} _{2015. 3 (3): 36.}

_{Mahaswaran, S., Sequist, L., Nagrath, S. a kol.} _{Detekce mutací v EGFR v cirkulujících buňkách rakoviny plic.} _{New England Journal of Medicine .} _{2008. 359 (4): 366-77.}

_{Sacher, A., Paweletz, C., Dahlberg, S. a kol.} _{Potenciální validace rychlého genotypizace plazmy pro detekci mutací EGFR a KRAS u pokročilého karcinomu plic.} _{JAMA onkologie .} _{Publikováno online 7. dubna 2016.}

_{Santarpia, M., Karachaliou, N., Gonzalez-Cao, M. a kol.} _{Realizovatelnost buněčného cytotoxického testu nádorových buněk pro cirkulaci nádorů plic.} _{Biomarkery v medicíně .} _{2016. 10 (4): 417-30.}