Zawartość
- Definicja
- Precyzja vs. spersonalizowane
- Jak często można go używać?
- Testy diagnostyczne
- Korzyści
- Wyzwania
- Zastosowania i przykłady
- Skutki uboczne
Dzięki głębszemu zrozumieniu ludzkiego genomu i immunologii opracowano wiele nowych terapii, które mają na celu celowanie w określone zmiany molekularne i szlaki wzrostu raka lub sposoby omijania układu odpornościowego przez nowotwory. Profilowanie genów i sekwencjonowanie nowej generacji może pomóc lekarzom w znalezieniu podgrup osób z tymi typami raka, którzy mogą reagować na terapie ukierunkowane bezpośrednio na te zmiany.
Obecnie uważa się, że od 40 do 50 procent nowotworów można leczyć za pomocą medycyny precyzyjnej.
Poniższe szczegóły opisują sposób działania medycyny precyzyjnej, wymagane badania, a także przykłady leków stosowanych w ten sposób w leczeniu raka.
Definicja
W przeszłości raki były dzielone głównie według typu komórek, przy czym prawdopodobnie dwa lub trzy pierwotne typy raka pojawiły się w określonym narządzie, takim jak płuca. Teraz wiemy, że każdy rak jest wyjątkowy. Gdyby 200 osób w pokoju miało raka płuc, mieliby 200 unikalnych typów raka z molekularnego punktu widzenia. W przeciwieństwie do chemioterapii, leczenia, które eliminuje szybko dzielące się komórki, medycyna precyzyjna obejmuje nowe metody leczenia ukierunkowane albo na wzrost raka (terapie celowane), albo na sposób, w jaki unika on układu odpornościowego (leki immunoterapeutyczne).
National Cancer Institute definiuje medycynę precyzyjną jako formę medycyny, która wykorzystuje informacje o genach, białkach i środowisku człowieka do zapobiegania chorobom, diagnozowania ich i leczenia.
W przypadku raka medycyna precyzyjna wykorzystuje określone informacje o guzie pacjenta, aby pomóc w zdiagnozowaniu, zaplanowaniu leczenia, ustaleniu skuteczności leczenia lub sporządzeniu prognozy. Przykłady medycyny precyzyjnej obejmują stosowanie terapii celowanych w leczeniu określonych typów komórek nowotworowych, takich jak komórki raka piersi HER2-dodatnie, lub stosowanie testów markerów nowotworowych do diagnozowania raka.
Z kolei farmakogenomika jest gałęzią medycyny spersonalizowanej, która koncentruje się na poszukiwaniu leków do leczenia określonych zmian genetycznych w guzie.
Precyzja vs. spersonalizowane
Terminy medycyna precyzyjna i nieco starsza medycyna spersonalizowana są czasami używane zamiennie. Różnica polega na tym, że starszy termin sugerował, że terapie zostały zaprojektowane specjalnie dla każdej osoby. W przeciwieństwie do medycyny precyzyjnej, leczenie koncentruje się na nieprawidłowościach w nowotworach w oparciu o czynniki genetyczne, środowisko i styl życia.
Jak często można go używać?
To, czy dostępne są opcje medycyny precyzyjnej i na ilu ludzi mogą wpływać, może się różnić w zależności od różnych nowotworów. Na przykład, według Międzynarodowego Stowarzyszenia Badań nad Rakiem Płuc, około 60 procent osób z rakiem płuc ma guzy o cechach genetycznych, które mogą być poddawane leczeniu za pomocą medycyny precyzyjnej. Jak wiadomo więcej, prawdopodobne jest, że liczby te wzrosną.
Chociaż skupiamy się tutaj na raku, istnieją inne obszary medycyny, w których stosowana jest również medycyna precyzyjna. Prostym przykładem jest badanie krwi osoby przed transfuzją krwi.
Testy diagnostyczne
Zanim guz będzie można leczyć za pomocą terapii medycyny precyzyjnej (farmakogenomiki), należy zdefiniować cechy molekularne tego guza. W przeciwieństwie do konwencjonalnych testów, takich jak oglądanie komórek nowotworowych pod mikroskopem, guzy należy analizować na poziomie molekularnym.
Profilowanie molekularne szuka zmian genetycznych w komórkach rakowych, takich jak mutacja lub rearanżacja, która działa jako największa słabość raka. W szczególności tego rodzaju profilowanie polega na poszukiwaniu mutacji lub innych zmian w genach kodujących białka, które kierują wzrostem guza lub szlakami sygnałowymi guza.
Sekwencjonowanie nowej generacji jest bardziej złożone niż profilowanie molekularne. Poszukuje wielu różnorodnych zmian genetycznych, które mogą być związane z szeroką gamą nowotworów.
Mówienie o mutacjach w komórkach nowotworowych może być bardzo mylące, ponieważ omawiane są dwa różne typy mutacji:
- Nabyte mutacje. Są to mutacje wykrywane za pomocą profilowania molekularnego guzów. Powstają po urodzeniu w procesie przekształcania się komórki w komórkę rakową. Mutacja występuje tylko w komórce nowotworowej, a nie we wszystkich komórkach organizmu i jest „celem” omawianych tu terapii celowanych.
- Mutacje dziedziczne (mutacje linii germinalnej). Są obecne od urodzenia iw niektórych przypadkach mogą zwiększać ryzyko zachorowania na raka. Chociaż te mutacje są najczęściej testowane, aby dowiedzieć się, czy dana osoba ma predyspozycje do raka lub czy występuje w jej rodzinie, nie są one adresowane za pomocą terapii celowanych.
To powiedziawszy, dowiadujemy się, że niektóre mutacje dziedziczne mogą wpływać na zachowanie guza. Leczenie guza oparte na tych informacjach (w tym badanie pod kątem mutacji rodzinnych) wchodzi zatem w zakres medycyny precyzyjnej.
Dziedziczne (zarodkowe) a nabyte (somatyczne) mutacje genówProfilowanie molekularne i sekwencjonowanie nowej generacji poszukują zmian genetycznych w komórkach nowotworowych, które mogą reagować na terapie celowane. Jednak inną ważną nową formą terapii jest immunoterapia, czyli leki, które działają w prosty sposób poprzez wzmocnienie układu odpornościowego.
Na przykład w przypadku raka płuc istnieją obecnie cztery leki immunoterapeutyczne, które są zatwierdzone do leczenia zaawansowanej choroby. Wiemy jednak, że to nie działa dla wszystkich.
Niektórzy ludzie mają bardzo dramatyczną odpowiedź na leki immunoterapeutyczne, podczas gdy inni nie reagują lub ich rak nawet się pogarsza.
Chociaż nauka jest młoda, naukowcy szukają sposobów ustalenia, kto zareaguje na te leki, czego nie można określić pod mikroskopem. W chwili obecnej istnieją dwa podejścia do testowania odpowiedzi pacjenta na immunoterapię, ale dalsze badania są bardzo potrzebne:
- Testowanie PD-L1 może czasami przewidzieć, kto zareaguje na immunoterapię, ale nie zawsze jest to dokładne. Nawet ludzie z niskim poziomem PD-L1 (białka, które tłumi układ odpornościowy) czasami reagują bardzo dobrze.
- Obciążenie mutacją guza (TMB) został ostatnio oceniony jako kolejna metoda przewidywania odpowiedzi. TMB jest miarą liczby mutacji obecnych w guzie, a ci, którzy mają wyższą TMB, często lepiej reagują na leki immunoterapeutyczne. Ma to sens, ponieważ układ odpornościowy jest zaprojektowany do atakowania obcego materiału (w tym komórek rakowych), a komórki, które mają więcej mutacji, mogą wydawać się bardziej nienormalne.
Korzyści
Najbardziej oczywistą korzyścią płynącą z medycyny precyzyjnej jest to, że umożliwia lekarzowi dostosowanie leczenia raka na podstawie dalszych informacji o komórkach nowotworowych.
Zwiększa to zarówno szansę, że dana osoba zareaguje na leczenie, jak i zmniejsza szansę, że osoba będzie musiała poradzić sobie z efektami ubocznymi leczenia, które nie działa.
Jednym z przykładów, który to opisuje, jest zastosowanie inhibitora eGFR o nazwie Tarceva (erlotynib). Kiedy ta terapia została po raz pierwszy zatwierdzona do leczenia raka płuc, często była przepisywana z myślą o jednym rozmiarze dla wszystkich, co oznacza, że była przepisywana w wielu różnych przypadkach. W ten sposób odpowiedziała tylko niewielka liczba osób (około 15 procent).
Później profilowanie genów pozwoliło lekarzom określić, które osoby miały guzy z mutacją eGFR, a które nie. Kiedy Tarceva została podana osobom z określoną mutacją, odpowiedziała znacznie większa liczba osób (około 80 procent).
Od tego czasu opracowano dalsze testy i leki, aby inny lek (Tagrisso) mógł być stosowany do leczenia osób z konkretnym typem mutacji eGFR (T790M), które nie reagowałyby na Tarceva. Ostatnio wykazano również, że Tagrisso jest silniejszym lekiem niż Tarceva w przypadku guzów raka płuc z mutacjami eGFR. Dzięki nowszym pokoleniom i bardziej specyficznym metodom leczenia więcej pacjentów pozytywnie reaguje na zindywidualizowane leczenie.
Wyzwania
Medycyna precyzyjna wciąż może być rozważana w powijakach i towarzyszy jej wiele wyzwań.
Kwalifikowalność. Nawet jeśli mutacje można znaleźć w komórkach nowotworowych (i jest prawdopodobne, że jest ich znacznie więcej do odkrycia), dostępne są leki celowane, które dotyczą tylko podzbioru tych zmian - albo zatwierdzonych leków, albo tych dostępnych w badaniach klinicznych. Ponadto, nawet jeśli te leki są używane w celu zwalczania określonej mutacji, nie zawsze działają.
Nie każdy jest testowany.Nauka zmienia się tak szybko, że wielu lekarzy nie zdaje sobie sprawy ze wszystkich dostępnych opcji testowania, takich jak sekwencjonowanie nowej generacji. Bez testów wiele osób nie zdaje sobie sprawy, że mają opcje. Jest to jeden z powodów, dla których tak ważne jest poznanie swojego raka i bycie swoim własnym adwokatem.
Odporność. W przypadku wielu terapii celowanych oporność rozwija się z czasem. Komórki rakowe odkrywają sposób na wzrost i podział, aby faktycznie ominąć hamowanie przez celowany lek.
Kontrola nie oznacza wyleczenia. Większość terapii celowanych pozwala na kontrolowanie guza przez pewien czas, aż do powstania oporności - nie leczą one raka. Po przerwaniu leczenia rak może nawrócić lub postępować. Jednak w niektórych przypadkach korzyści z niektórych leków immunoterapeutycznych mogą utrzymywać się po odstawieniu leku, aw niektórych rzadkich przypadkach mogą wyleczyć raka (znane jako trwała odpowiedź).
Brak udziału w badaniach klinicznych.Terapie należy przetestować, zanim zostaną zatwierdzone dla wszystkich, a włączonych jest zdecydowanie zbyt mało osób, które kwalifikują się do udziału w badaniu klinicznym. Grupy mniejszości są również znacznie niedostatecznie reprezentowane w badaniach klinicznych, więc wyniki niekoniecznie odzwierciedlają skuteczność leku w zróżnicowanej grupie osób.
Koszt. Niektóre polisy ubezpieczenia zdrowotnego nie obejmują wszystkich lub części testów profilowania genów. Niektóre obejmują testy tylko dla kilku mutacji, a nie bardziej kompleksowe badania, takie jak testy przeprowadzone przez Foundation Medicine (firmę wykonującą testy genomowe). Testy te mogą być niezwykle kosztowne dla tych, którzy muszą płacić z własnej kieszeni.
Prywatność. Aby rozwijać się w medycynie precyzyjnej, potrzebne są dane od dużej liczby osób. Może to być trudne, ponieważ więcej osób obawia się utraty prywatności, która może wystąpić w przypadku testów genetycznych.
Wyczucie czasu. Niektóre osoby, które mogą kwalifikować się do tych zabiegów, są bardzo chore w momencie diagnozy i mogą nie mieć czasu potrzebnego na wykonanie testów, czekanie na wyniki i przyjmowanie leków.
Zastosowania i przykłady
Rak piersi można zdefiniować w kategoriach opartych na typach komórek widocznych pod mikroskopem, takich jak rak przewodowy, który powstaje w komórkach wyściełających przewody piersiowe i rak zrazikowy, który powstaje w komórkach zrazików piersi.
Tradycyjnie raki piersi traktowano tak, jakby były jednym rodzajem choroby, z zastosowaniem operacji, chemioterapii i / lub radioterapii. Obecnie medycyna precyzyjna obejmuje badanie właściwości molekularnych guzów.
Na przykład niektóre raki piersi mają dodatnie receptory estrogenowe, podczas gdy inne mogą być HER2 / neu dodatnie. W przypadku raka piersi HER2-dodatniego komórki guza mają zwiększoną liczbę (amplifikację) genów HER2. Te geny HER2 kodują białka, które działają jako receptory na powierzchni niektórych komórek raka piersi. Czynniki wzrostu w organizmie wiążą się następnie z tymi receptorami, powodując wzrost raka. Terapie ukierunkowane na HER2, takie jak Herceptin i Perjeta, celują w te białka, tak aby czynniki wzrostu nie mogły wiązać się i powodować wzrostu raka.
Raki płuc mogą być rozkładane według typu komórek pod mikroskopem, na przykład niedrobnokomórkowy rak płuc i drobnokomórkowy rak płuc. Obecnie istnieją zmiany, które można wykryć w profilowaniu genów, które można leczyć za pomocą medycyny precyzyjnej, w tym mutacje eGFR, rearanżacje ALK, rearanżacje ROS1, mutacje BRAF i inne.
W przypadku raka płuc z dodatnim wynikiem EGFR istnieje obecnie kilka leków, które zostały zatwierdzone. Oporność rozwija się u większości ludzi z czasem (z powodu nabytych mutacji), ale zmiana na inny lek z tej kategorii (na przykład leki drugiej lub trzeciej generacji) może być skuteczna. Na przykład, niektórzy ludzie stają się oporni na Tarceva (erlotynib), gdy rozwinie się mutacja T790M, i mogą następnie odpowiedzieć na lek Tagrisso (ozymertynib).
Istnieje nadzieja, że z czasem, stosując takie terapie celowane, jak te i przechodząc na lek nowej generacji, gdy pojawi się oporność, lekarze będą w stanie traktować niektóre nowotwory jako choroby przewlekłe, które wymagają leczenia, ale można je kontrolować.
Większość leków wchodzących w zakres medycyny precyzyjnej działa głównie na jeden rodzaj raka, ale są też takie, które mogą działać na raka. Pierwszym lekiem, który okazał się skuteczny w ten sposób, był lek immunoterapeutyczny Keytruda (pembrolizumab), który działa na kilka typów raka.
Lek Vitrakvi (larotrektynib) został zatwierdzony jako pierwsza terapia celowana, która działa na raka. Jest ukierunkowany na specyficzną zmianę molekularną, zwaną genem fuzyjnym kinazy tyrozynowej receptora neurotroficznego (NRTK) i był skuteczny w badaniach klinicznych w 17 różnych typach zaawansowanych nowotworów.
Vitrakvi dla różnych typów rakaSkutki uboczne
Skutki uboczne terapii medycyny precyzyjnej różnią się w zależności od zastosowanego leczenia, ale czasami są znacznie łagodniejsze niż leki stosowane w chemioterapii.
Jak zauważono, chemioterapia atakuje wszystkie szybko dzielące się komórki, w tym mieszki włosowe, komórki przewodu żołądkowo-jelitowego i komórki szpiku kostnego - powoduje to dobrze znane skutki uboczne. Ponieważ terapie celowane działają poprzez celowanie w określone ścieżki wzrostu komórek rakowych, a leki immunoterapeutyczne zwiększają zdolność układu odpornościowego do prostego zwalczania raka, często mają one mniej skutków ubocznych. Przykładem jest lek Tarceva, który jest stosowany w raku płuc z dodatnim eGFR. Zwykle jest dobrze tolerowany, z wyjątkiem wysypki przypominającej trądzik i biegunki.
Wiemy, że każdy nowotwór jest wyjątkowy, a medycyna precyzyjna wykorzystuje te wyjątkowe cechy. Większość wyzwań dotyczy nowości w nauce, ale dzięki dodatkowym informacjom i badaniom zastąpi ona, miejmy nadzieję, uniwersalne podejście do wielu nowotworów.
Jak testy genomowe mogą poprawić leczenie raka