Панель Biomarker может направлять будущие терапевтические решения для пациентов с глиомой

        

В статье, опубликованной 10 апреля в журнале Cell Reports исследователи из Университета Сан-Паулу (USP) описывают панель биомаркеров, которая может рассказать врачам, у которых пациенты с диагнозом глиома, тип рака мозга , будет стремиться к более агрессивной форме заболевания в случае рецидива.

По словам главного исследователя Houtan Noushmehr, профессора медицинской школы USP's Ribeirão Preto (FMRP-USP), у 80% и 90% пациентов с диагнозом рак мозга развивается вторая опухоль после хирургического удаления исходного поражения.

]

В большинстве случаев эпигенетический профиль опухолевых клеток остается неизменным, что означает, что экспрессия гена не изменяется. Это говорит о благоприятном прогнозе с хорошей долговечностью. Однако у 10% пациентов с рецидивом опухоли раковые клетки приобретают более агрессивный фенотип, снижая общую выживаемость

«Во время первичного диагноза [discovery of the first tumor] наша панель биомаркеров могла показать, является ли пациент среди этих 10%, которые склонны к переходу в более тяжелое состояние. Эти знания помогут врачу решить, подходит ли более агрессивное лечение чтобы предотвратить прогрессирование заболевания », – сказал Нушмер.

При поддержке Исследовательского фонда Сан-Паулу – FAPESP исследование было основано на анализе 200 образцов глиомы, типа рака, который возникает в глиальных клетках (таких как астроциты, олигодендроциты и микроглия), которые опосредуют иммунные ответы в центральной нервной системе (ЦНС) и поддерживать функционирование нейронов. Работа была проведена во время докторантуры Камилы Феррейра де Соуза, частично проведенной в Соединенных Штатах в больнице Генри Форда, благодаря стипендии FAPESP для исследовательской интернатуры за рубежом.

Глиомы являются наиболее распространенной группой опухолей ЦНС, на которые приходится около 80% случаев, причем смертность составляет около 92%. Степень гистопатологической агрессивности (по характеристикам тканей) колеблется от 1 до 4. Чем выше число, тем хуже прогноз.

«Мы проанализировали образцы у 77 пациентов, как из первичной опухоли, так и из первого и второго рецидивов, или даже в некоторых случаях. Это самый крупный обзор серии случаев первичной и рецидивирующей глиом у тех же пациентов», Сказал Нушер.

Некоторые анализируемые образцы были собраны у пациентов, получавших лечение в FMRP-USP и больнице Генри Форда в Детройте (США). Остальные данные были получены из исследований, опубликованных за последние три года.

Анализ образцов, ориентированных на эпигенетические механизмы, химические процессы, которые модулируют функционирование генома (адаптироваться к экологическим раздражителям) и, следовательно, фенотип клеток путем активации или дезактивации экспрессии генов.

Более точно, в этом исследовании группа выбрала специфический эпигенетический механизм регуляции, известный как метилирование ДНК, химическая реакция, которая добавляет метильную группу (состоящую из водорода и атомов углерода) к ДНК-цитозину ДНК, потенциально изменяя экспрессию определенные гены.

Подтипы глиомы

В статье, опубликованной в журнале Cell в 2016 году, группа, возглавляемая Нусмером, идентифицировала семь различных подтипов глиомы на основе эпигенетических профилей опухоли – среди них более агрессивный профиль, который они назвали подтипом G-CIMP-low, и один с более благоприятным прогнозом, названным G-CIMP-high.

«То, что мы показываем в этой новой статье, состоит в том, что только 10% пациентов, у которых развивается вторая опухоль, развиваются от подтипа G-CIMP-high до подтипа G-CIMP-low», объяснил Нушмер

Группа проанализировала метилирование ДНК в 200 опухолевых образцах микрочипом, методологию, которая может идентифицировать и характеризовать миллионы сайтов и функциональных геномных элементов одновременно

Как объясняют авторы, процесс, при котором метильная группа добавляется к ДНК, обычно происходит в цитозине, который обычно предшествует гуанину (динуклеотид CpG). Анализ микрочипов показывает, являются ли изученные области CpG, включая гены и регуляторные элементы в геноме, более или менее метилированными

Наборы данных микрочипов обрабатывались с помощью алгоритмов машинного обучения, формы искусственного интеллекта. Эти алгоритмы просеивают массы данных с использованием передовых статистических методов в поисках шаблонов, на которых основываются определения или предсказания.

«Таким образом мы идентифицировали семь геномных сайтов, где уровень метилирования ДНК служит биомаркером риска эволюции от фенотипа G-CIMP-high до фенотипа G-CIMP-low. Именно так мы создали биомаркер », – сказал Нушмер.

Сегодня, добавил он, всем пациентам с диагнозом глиомы назначают практически такое же лечение. «Вы должны ждать возвращения рака, пройти еще одну операцию и выяснить, продвинулась ли она», – сказал он. «Если мы с самого начала знаем, есть ли риск прогрессирования фенотипа G-CIMP-low, мы можем планировать лечение соответственно».

Для Souza развитие персонализированных методов лечения пациентов с глиомой «субоптимизировано».

«Это объясняется тем, что диагноз основан главным образом на традиционных гистопатологических критериях, что означает степень злокачественности опухоли», – сказала она.

Настоящее исследование, добавила она, выявило эпигенетические уязвимости, которые способствуют стратификации с высоким уровнем чувствительности и специфичности фенотипов, связанных с рецидивирующими глиомами, и с отчетливыми клиническими прогнозами, которые нельзя было предсказать просто путем нейрогистопатологической классификации биопсий опухолей.

«Мы ожидаем, что группа клинических биомаркеров идентифицирует, чтобы проложить путь для уточнения нашей нынешней схемы клинической классификации», – сказал Суза. «Это поможет определить будущие терапевтические решения до того, как рецидивирующие злокачественные глиомы станут симптоматическими, а также избегут излишне подвергать пациентов с глиомами, которые не являются высокоактивными для протоколов токсичной лучевой терапии и химиотерапии».

Noushmehr и Souza подчеркнули, однако, что панель биомаркеров должна быть подтверждена в клиническом испытании и что для завершения этого процесса обычно требуется несколько лет.

      

Source link