Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε σήμερα στο περιοδικό Nature Genetics, επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Cambridge παρέθεσαν τα αποτελέσματα έρευνας, για την ανάπτυξη ενός αλγόριθμου, ο οποίος θα μπορεί να εντοπίζει «ευάλωτους» όγκους.
Εκείνους δηλαδή «με δυσλειτουργία στον μηχανισμό επιδιόρθωσης του DNA».
Σε συνεργασία με το το NIHR Cambridge Biomedical Research Centre, οι μελετητές του Cambridge ανέλυσαν τη γενετική ακολουθία 4.775 καρκινικών όγκων από επτά διαφορετικούς τύπους καρκίνου. Η έρευνα αξιοποίησε δεδομένα από το πρόγραμμα 100.000 Genomes Project του οργανισμού Genomics England για να αναπτύξει τον πολλά υποσχόμενο για τις θεραπείες του μέλλοντος, αλγόριθμο.
Ο αλγόριθμος, που ονομάζεται PRRDetect, θα μπορούσε στο μέλλον να βοηθήσει τους γιατρούς να εντοπίζουν ποιες περιπτώσεις έχουν αυξημένες πιθανότητες επιτυχούς θεραπείας. Αυτό θα άνοιγε τον δρόμο για πιο προσωποποιημένα θεραπευτικά πλάνα, βελτιώνοντας τις πιθανότητες επιβίωσης των ασθενών, διευρύνοντας τις δυνατότητες για διάθεση εξατομικευμένων πλάνων θεραπείας - φάρος ελπίδας για μεγαλύτερες πιθανότητες επιβίωσης των ασθενών.
Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από τον οργανισμό Cancer Research UK και το Εθνικό Ινστιτούτο Έρευνας Υγείας και Φροντίδας (NIHR) του Ηνωμένου Βασιλείου.
«Η γονιδιωματική ανάλυση θα γίνει ρουτίνα, όπως μια εξέταση αίματος»
Η επικεφαλής της μελέτης, καθηγήτρια Serena Nik-Zainal του Early Cancer Institute στο Πανεπιστήμιο του Cambridge, τόνισε: «Η γονιδιωματική ανάλυση είναι πλέον πολύ ταχύτερη και πιο οικονομική. Πλησιάζουμε στο σημείο όπου η ανάλυση του γονιδιώματος ενός όγκου θα είναι τόσο συνηθισμένη όσο μια απεικονιστική εξέταση ή μια εξέταση αίματος.
Για να αξιοποιήσουμε τη γονιδιωματική στην κλινική πράξη, χρειαζόμαστε εργαλεία που να μας δίνουν ουσιαστική πληροφορία για το πώς θα ανταποκριθεί ο όγκος στη θεραπεία. Αυτό είναι ιδιαίτερα κρίσιμο σε καρκίνους με χαμηλότερα ποσοστά επιβίωσης, όπως ο καρκίνος του πνεύμονα ή οι όγκοι στον εγκέφαλο.
Οι καρκίνοι με ελαττωματικό μηχανισμό επιδιόρθωσης του DNA ανταποκρίνονται συχνότερα στη θεραπεία. Το PRRDetect μας βοηθά να εντοπίζουμε πιο αξιόπιστα αυτούς τους όγκους και, καθώς η γονιδιωματική ανάλυση μπαίνει όλο και περισσότερο στην καθημερινή κλινική πράξη, μπορεί να βοηθήσει τους γιατρούς να προσαρμόσουν τη θεραπεία στον κάθε ασθενή».
Η ομάδα αναζήτησε πρότυπα γενετικών μεταλλάξεων γνωστών ως «indel» (εισαγωγές ή διαγραφές γραμμάτων στο DNA). Ανακάλυψαν ότι οι όγκοι με δυσλειτουργία στην επιδιόρθωση DNA – γνωστή ως Post-Replicative Repair dysfunction (PRRd) – εμφανίζουν χαρακτηριστικά μοτίβα αυτών των μεταλλάξεων.
Με βάση αυτά τα μοτίβα, δημιούργησαν τον αλγόριθμο PRRDetect, ο οποίος μπορεί να αναγνωρίζει τέτοιους όγκους μέσα από την πλήρη ανάλυση του γονιδιώματός τους. Οι όγκοι με PRRd παρουσιάζουν μεγαλύτερη ευαισθησία στην ανοσοθεραπεία, δηλαδή θεραπείες που αξιοποιούν το ίδιο το ανοσοποιητικό σύστημα του οργανισμού για την καταπολέμηση του καρκίνου.
Οι ερευνητές ελπίζουν, ότι ο αλγόριθμος θα μπορούσε να λειτουργήσει σαν «ανιχνευτής μετάλλων», επιτρέποντας στους επιστήμονες να εντοπίζουν ασθενείς που πιθανόν να ανταποκριθούν καλύτερα σε ανοσοθεραπείες.
Η νέα μελέτη είναι συνέχεια προηγούμενης ανάλυσης γονιδιωμάτων από την καθηγήτρια Nik-Zainal, όπου εντοπίστηκαν σπάνια πρότυπα μεταλλάξεων που συνδέονται με την ανάπτυξη καρκίνου.
Αυτή τη φορά, η ομάδα επικεντρώθηκε σε καρκίνους με υψηλότερα ποσοστά PRRd, όπως:
- παχέος εντέρου
- εγκεφάλου
- ενδομητρίου
- δέρματος
- πνευμόνων
- ουροδόχου κύστης
- στομάχου
Τα δεδομένα προήλθαν από την ανάλυση γονιδιωμάτων από περίπου 85.000 ασθενείς με σπάνιες νόσους ή καρκίνο.
Η έρευνα εντόπισε 37 διαφορετικά πρότυπα indel μεταλλάξεων στους επτά αυτούς τύπους καρκίνου:
- Τα 10 σχετίζονταν ήδη με γνωστές αιτίες, όπως το κάπνισμα και η υπεριώδης ακτινοβολία
- Τα 8 συνδέθηκαν με PRRd
- Τα υπόλοιπα 19 ήταν άγνωστα και ενδέχεται να συνδέονται με νέες αιτίες καρκίνου ή με άγνωστες δυσλειτουργίες των κυττάρων
Προς μια «νέα εποχή στην αντιμετώπιση του καρκίνου»
Ο Διευθυντής Έρευνας και Καινοτομίας του Cancer Research UK, Dr Iain Foulkes, υπογράμμισε:
«Η γονιδιωματική ιατρική θα φέρει επανάσταση στον τρόπο που προσεγγίζουμε τη θεραπεία του καρκίνου. Με την πλήρη χαρτογράφηση του DNA των όγκων, αποκτούμε τεράστιο όγκο πληροφοριών για την εμφάνιση, την ανάπτυξη και τη διασπορά του καρκίνου. Εργαλεία όπως το PRRDetect θα καταστήσουν την εξατομικευμένη θεραπεία πραγματικότητα για πολύ περισσότερους ασθενείς στο μέλλον».
Ο Επιστημονικός Διευθυντής του NIHR, Mike Lewis, πρόσθεσε: «Ο καρκίνος παραμένει μία από τις κυριότερες αιτίες θανάτου στο Ηνωμένο Βασίλειο, επομένως είναι εντυπωσιακό που η έρευνά μας οδηγεί στη δημιουργία εργαλείων που αυξάνουν την πιθανότητα επιτυχούς θεραπείας».
Ο Καθηγητής Matt Brown, Επιστημονικός Διευθυντής του Genomics England, σχολίασε: «Η γονιδιωματική παίζει ολοένα και σημαντικότερο ρόλο στην υγειονομική περίθαλψη. Τα νέα ευρήματα αποδεικνύουν πώς τα γενετικά δεδομένα μπορούν να αξιοποιηθούν για πιο προληπτική και στοχευμένη φροντίδα, βελτιώνοντας σημαντικά τις προοπτικές των ασθενών με καρκίνο».
Με πληροφορίες από www.cam.ac.uk
