دراسة تقدم إمكانات تسلسل جينوم الورم واختبارات الدم القائمة على الحمض النووي في علاج دقيق

مشروع تاريخ ICANN | مقابلة مع آيرا ماغزينر، المستشار الأقدم للسياسة للرئيس كلينتون للفترة (يوليو 2019).

Anonim

في دراسة تسلسل الجينوم لسرطانات البنكرياس والدم لدى 101 مريض ، يقول علماء مركز جونز هوبكنز كيميكال للسرطان إنهم وجدوا أن ثلث أورام المرضى على الأقل لديهم طفرات وراثية قد تساعد في يوم ما في توجيه العلاج الدقيق لمرضهم. ويقول الباحثون إن نتائج اختبارات الدم لاكتشاف الحمض النووي المنبعث من الأورام تنبأت أيضا بتكرار السرطان قبل أكثر من نصف عام من أساليب التصوير القياسية.

"لدى سرطان البنكرياس واحد من أعلى معدلات الوفيات بين أنواع السرطان. يعتقد العديد من الناس أنه لا توجد خيارات علاجية ، لكن دراستنا تظهر أن التسلسل الجينومي لعينات الأورام لدى المرضى قد يحدد طفرات تتناسب مع هدف تجارب سريرية معينة أو أدوية معينة يقول فيكتور فيلكوليسكو ، دكتوراه في الطب ، وهو أستاذ علم الأورام وعلم الأمراض في كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز ، والمدير المشارك لبرنامج كيمياء السرطان في مركز كيميل للسرطان: "من الأفضل تحديدًا بالنسبة لهؤلاء المرضى".

يحذر فيلكوليسكو من أنه حتى يتمكن المرضى من تحقيق الفائدة المرجوة من التسلسل الجينومي ، سيحتاج الباحثون أولاً إلى تطوير تجارب أكبر متعددة المؤسسات باستخدام العقاقير التجريبية أو المعتمدة التي تستهدف الطفرات التي حددها فريق جونز هوبكنز. حاليا ، يتم علاج سرطان البنكرياس جراحيا ، ومع العلاج الإشعاعي والكيميائي.

تم نشر نتائج دراسة التسلسل باستخدام البيانات التي تم إنشاؤها بواسطة Personal Genome Diagnostics Inc. ، وهي شركة شارك في تأسيسها باحثون من جامعة جونز هوبكنز ، على الإنترنت في العدد الصادر في 7 يوليو من مجلة Nature Communications .

يتم تشخيص سرطان البنكرياس في ما يقرب من 50،000 شخص في الولايات المتحدة كل عام. أقل من 10 في المئة منهم يعيشون على قيد الحياة قبل أكثر من خمس سنوات ، ومعظم المرضى يتم وصفهم علاجات على أساس مرحلة المرض ، وليس الصفات الجينومية من سرطانهم.

وبالنسبة لدراسة التسلسل ، قام فيلكولسكو وزملاؤه بجمع عينات من الورم وحمض نووي طبيعي من 101 مريض مصاب بسرطان البنكرياس من المرحلة الثانية ، وتمت إزالة الأورام جراحيا في جامعة بنسلفانيا ، وجامعة كوبنهاغن وجامعة واشنطن في سانت لويس.

قام الفريق بتسلسل exomes بأكمله ، أو المناطق المشفرة من الجينوم ، من 24 من أصل 101 ورما للمريض وحمض النووي الطبيعي للعثور على الجينات التي تحرك نمو السرطانات ، وكانوا عادة يتحورون بين المجموعة. ثم قامت المجموعة بترتيب الورم والحمض النووي الطبيعي في بقية المرضى ، وتحديدًا بحثًا عن طفرات في مجموعة فرعية من الجينات التي تعزز السرطان.

غالباً ما يكون من الصعب تسلسل نسيج البنكرياس السرطاني ، والتحديات التي تواجهه صعبة ، كما يقول المؤلف المشارك مارك ساوسن ، الدكتوراه ، وهو طالب دراسات عليا سابق في مختبر فيلكولسكو عندما اكتمل البحث الذي يعمل الآن في شركة جينوم للتشخيص الشخصي. للتغلب على هذا ، استخدم الفريق أساليب "التتابعات العميقة" الحساسة التي حللت كل قاعدة من النوكليوتيدات أكثر من 750 مرة لتحديد الجينات الطافرة.

وأفاد الفريق أن 98 من أصل 101 مريض لديهم طفرات الورم في جينات سرطان البنكرياس المعروفة ، TP53 و KRAS. حتى الآن ، تقول Sausen ، إن العقاقير التي تستهدف هذين الطفرين كانت لها نتائج مخيبة للآمال. ومع ذلك ، حددت الدراسة 38 مريضا يعانون من طفرات في جينات مثل ERBB2 ، و PI3KCA ، و BRCA2 ، و AKT1 ، و AKT2 التي تركز على الأدوية المعتمدة بالفعل لأمراض أخرى ، أو التجارب السريرية الجارية أو المنشورة.

يقول فيلكوليسكو إن الأبحاث المنشورة من قبل علماء جامعة جونز هوبكنز قدمت دليلا على مبدأ القيمة المحتملة للعقاقير العلاجية التي تم اختيارها بدقة لقدرتها على معالجة طفرات السرطان المحددة. قاموا بتسلسل ورم مريض بسرطان البنكرياس ووجدوا طفرات في جين PALB2 ، الذي يشارك في إصلاح تلف الحمض النووي الريبي. عندما عالج الأطباء المريض مع ميتوميسين سي ، وهو دواء يدمر الحمض النووي ، نجا المريض أكثر من خمس سنوات بعد التشخيص ، وهو ما يتجاوز تقديرات معدل البقاء على قيد الحياة.

ومن بين الجينات الطافرة الموجودة في دراسة التسلسل الجديدة تلك التي تتعلق بتنظيم الكروماتين ، وهي عملية ترشد كيفية قيام الحمض النووي بتفتيت أجزاء صغيرة من نفسها ، مما يسمح للإنزيمات بتفعيل الجينات. كانت مجموعة من 20 مريضا (20 في المئة) في دراسة التسلسل الحالية الذين لديهم طفرات إما في الجينات ARID1A أو MLL اللوثرية التنظيمية وتم علاجهم بالعلاجات التقليدية قد تضاعفت ضعف البقاء العام للمرضى الذين يفتقرون إلى الطفرات. كان أحد عشر مريضاً بالطفرات في جينات MLL لا يزال على قيد الحياة بعد 32 شهرًا ، مقارنةً بـ 15 شهرًا للمرضى الذين لديهم جينات MLL العادية.

وفي تجارب أخرى ، جمع العلماء عينات دم كل ثلاثة أشهر من 51 مريضاً مصابين بسرطان البنكرياس في مرحلة مبكرة - 44 من أصل 101 شخص تم فحصهم في الدراسة الحالية بالإضافة إلى سبعة مرضى إضافيين - لمدة تصل إلى ثلاث سنوات. كان لدى 22 من 51 (43 في المئة) مستويات يمكن اكتشافها من الحمض النووي للسرطان في دمهم في وقت تشخيصهم. علاوة على ذلك ، توقع العلماء عودة مرضى السرطان بعد العملية الجراحية قبل ستة أشهر من خلال البحث عن داء السرطان في الدم ، مقارنة مع التصوير القياسي.

يقول فيلكوليسكو: "كلما نجحنا في التكرار ، كلما أسرعنا في التدخل في علاجات إضافية". "تتطور البحوث على الخزعات السائلة باستخدام عينات الدم ، ولكن هذه النتائج الأولية توفر الأمل لتطوير أساليب للكشف المبكر عن الأمراض المتبقية والرصد في الوقت الحقيقي من سرطانات المرضى".

ويقول إن هناك حاجة أيضا إلى إجراء تجارب سريرية أكبر لتحديد الفعالية السريرية لاختبارات الحمض النووي القائمة على الدم.

إن تحليل التسلسل لنسيج الورم واختبارات الدم القائمة على الحمض النووي يكلفان عدة آلاف من الدولارات ، كما يقول فيلكوليسكو ، وتقدمها الشركات التجارية ومستشفيات معينة.

إذا وجدت دراسات إضافية تسلسلًا فعالًا في العلاج الموجه ، فإنه يتصور تسلسل مناطق مستهدفة من الحمض النووي من أنسجة الورم أو اختبارات الدم. ويقول إن فريقه قام بتضييق عدد الجينات التي قد تكون مفيدة في توجيه العلاج ، على الرغم من أنه قد تكون هناك بعض الجينات الإضافية المفقودة في الدراسة الحالية.