Содержание
-
Молекулярная онкология
-
Р А К – заболевание генетического аппарата клетки, при котором происходит переключение генетической программы регулируемой клеточной гибели (апоптоз) на программу бесконтрольного клеточного деления Это переключение возможно в результате появления в клетках генетических и эпигенетических изменений
-
Термин «молекулярная онкология»
Разработка метода лечения в соответствии с генетическими характеристиками раковых клеток С учетом разработок в области молекулярной онкологии возможно прогнозирование течения рака, наблюдение за эффективностью лечения и ранняя диагностика Значительное развитие молекулярной онкологии произошло после внедрения в практику методов молекулярной генетики
-
Основные постулаты вирусно-генетической теории происхождения опухолей (Л.А. Зильбер, 1968)
Естественно возникающие опухоли вызываются вирусами Опухолевая конверсия клеток вызывается не вирусом, а его нуклеиновой кислотой. Новая генетическая информация, приносимая нуклеиновой кислотой вируса в клетку, инкорпорируется частично или полностью в геном клетки. В результате наследственных изменений возникает нерегулируемое размножение клеток, приводящее к образованию опухоли. Вирус, вызвавший опухолевую конверсию, не принимает участия в размножении уже образовавшихся опухолевых клеток. «Рак – это заболевание генома клетки» Молекулярная онкология: от вирусной теории к лечению рака
-
-
Первые этапы молекулярной онкологии (1970 –1980 гг)
Обнаружение онкогена в РНК вируса саркомы птиц Рауса. Доказательства необходимости ДНК для репликации вируса (инфекционность ДНК из зараженных клеток). Обнаружение обратной транскриптазы в вирионах Продукт онкогена–белок, обладающий фосфотирозин-киназной активностью Идентификация онкогенов во всех РНК-содержащих вирусах с трансформирующим потенциалом. Создание экспериментальных моделей–клетки млекопитающих, трансформированные вирусом саркомы Рауса Выявление гомологов онкогенов (протоонкогенов) в нормальных клетках
-
Ключевые гены, контролирующие пролиферацию клеток
ОНКОГЕНЫ – клеточные или вирусные гены, экспрессия которых ведет к развитию новообразований. ПРОТООНКОГЕНЫ (стимулируют пролиферацию). Чтобы отличать нормальные гены от вирусных онкогенов, для первых было введено название протоонкогены. В группу протоонкогенов вошли гены, кодирующие белки, которые играют центральную роль в регуляции процессов роста и развития организма, такие как факторы роста (ФР), рецепторы ФР, транскрипционные факторы и белки, вовлечённые в трансдукцию сигналов ГЕНЫ-СУПРЕССОРЫ (подавляют пролиферацию). Опухолевые супрессоры (антионкогены) - клеточные гены, инактивация которых резко увеличивает вероятность возникновения новообразований, а восстановление функции, наоборот, может подавить рост опухолевых клеток. Следует заметить, что причисляемые к опухолевым супрессорам так называемые "мутаторные" гены, т.е. гены, нарушения функции которых тем или иным способом увеличивает темп возникновения мутаций и/или других генетических изменений, могут и не влиять на рост неопластических клеток. Однако их инактивация столь сильно увеличивает вероятность появления различных онкогенных мутаций, что образование опухоли становится лишь делом времени. ГЕНЫ, КОНТРОЛИРУЮЩИЕ КЛЕТОЧНЫЙ ЦИКЛ (циклины и циклин-зависимые киназы-Cdk и их ингибиторы)
-
Некоторые изменения протоонкогенов, характерные для новообразований человека
-
Формы опухолей человека, возникающие при инактивации некоторых опухолевых супрессоров и мутаторных генов
*Подчеркнуты наследственные формы заболеваний, возникающие при мутациях в половых клетках.** Локус INK4a/ARF кодирует два белка: p16INK4a - ингибитор циклинзависимых киназ Cdk4/6 и p19ARF (Alternative Reading Frame) - продукт альтернативной рамки считывания, который, связывая р53 и Mdm2, блокирует их взаимодействие и препятствует деградации р53 . Делеции и многие точечные мутации в локусе INK4a/ARF вызывают одновременно инактивацию супрессорных активностей обоих этих белков . Механизмы действия онкогенов и опухолевых супрессоров.Обзор Копнин Б.П.НИИ канцерогенеза, Российский Онкологический научный центр, РАМН
-
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА В КЛИНИЧЕСКОЙ ОНКОЛОГИИ Е.Н. Имянитов, К.П. ХансонСИБИРСКИЙОНКОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ. 2004. №2-3 (10-11 )
-
Johnson BE, et al. 2013 ASCO Abstract 8019. Согласно данным LCMC (Lung Cancer Mutation Consortium) частота генетических мутаций при НМРЛ в процентном соотношении:
-
Генетические нарушения при раке молочной железы
-
Молекулярная диагностика в онкологии
Начиная с последнего десятилетия ХХ века мы являемся свидетелями огромного технологического скачка в молекулярной биологии и генетике. В настоящее время появились методы, позволяющие одновременно анализировать целый спектр биомолекул. Современные технологии делают возможным детекцию повреждений ДНК практически любого масштаба – от крупных хромосомных аномалий до однонуклеотидных замен; кроме того, можно оценить влияние тех или иных мутаций на уровне РНК и белка. В практическом смысле это привело к чрезвычайному расширению возможностей молекулярной диагностики.
-
Медицинская генетика
Задача медицинской генетики - выявление генетического повреждения, лежащего в основе патогенеза той или иной болезни. В первую очередь к сфере интересов генетиков относятся хромосомные и генные (моногенные) заболевания. Основные виды хромосомных повреждений: делеции, дупликации, инсерции и транслокации. Традиционно для детекции таких нарушений используются цитогенетические (кариотипирование) или молекулярно-цитогенетические (флуоресцентная гибридизация in situ, сравнительная геномная гибридизация) методы. К менее масштабным повреждениям (мутациям), затрагивающим ген или его часть, относятся точковые мутации. «Золотым стандартом» диагностики в этом случае является ПЦР с последующим ДНК-секвенированием. Генетические нарушения могут передаваться по наследству или возникать de novo – в последнем случае семейный анамнез по данному заболеванию не отягощен. «ПРИМЕНЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ В МЕДИЦИНСКОЙ ГЕНЕТИКЕ» Научно-образовательный курс Суспицын Е.Н., Санкт_петербург,2013
-
FISH, флуоресцентная гибридизация in situ
FISH, флуоресцентная гибридизация in situ – техника, впервые возникшая в 1969 году, использует гибридизацию флуоресцентно меченых ДНК-проб на цитогенетическом препарате. Проведение такого анализа требует синтеза пробы (зонда), комплементарного интересующему нас участку хромосомы. ДНК проба (зонд) метится флуоресцентными красителем. Существуют две стратегии мечения: прямое и непрямое. Для непрямого мечения пробы метят модифицированными нуклеотидами, содержащими гаптен. Меченая проба и ДНК-матрица подвергаются денатурации, после этого проба по принципу комплементарности присодиняется к соответствующему участку ДНК Если проба была мечена непрямым способом, то необходим дополнительный шаг визуализации гаптена с помощью специальных ферментных или иммунологических систем. Непрямое мечение позволяет усилить исходный сигнал, сделав его более ярким по сравнению с фоном. Повышение разрешающей способности данного метода, с одной стороны, связано с улучшением эффективности мечения и качества зондов. С другой стороны, совершенствуется этап подготовки хромосомного препарата. Для сравнения, разрешение метафазной FISH – порядка 5 Мб, FISH на интерфазных ядрах – 50 Кб-2Мб.
-
Принцип флуоресцентной гибридизации in situ
-
Экспрессионные профили (expression arrays)
В конце 1990-х годов появилась техническая возможность создания «экспрессионных портретов» различных тканей и клеток. Известно, что всех клетки организма содержат одинаковый набор генов, однако для разных тканей и органов характерны различные паттерны экспрессии. Возможен анализ экспрессионных профилей на уровне протеинов (protein microarrays), однако наибольшее распространение получили технологии, основанные на изучении мРНК. В частности, экспрессионные микрочипы позволили классифицировать рак молочной железы на несколько основных молекулярных подтипов (базальный, люминальный, HER2-позитивный и т.д.), различающихся по клиническим и биологическим характеристикам. Коммерческий микрочип, содержащий гибридизационные пробы к 70 генам (MammaPrint компании Agendia), позволяет оценить риск метастазирования инвазивных карцином молочной железы.
-
А 6 различных подтипов рака молочной железы, различающихся экспрессионными «портретами». В. Различия в прогнозе у пациентов с разными молекулярными подтипами опухолей
-
Секвенирование ДНК
Вплоть до настоящего времени «золотым стандартом» ДНК-диагностики остается традиционное секвенирование. Принцип этого метода был разработан Ф. Сэнгером в конце 1970-х годов и подразумевает использование модифицированных нуклеотидов – дидезоксинуклеотидтрифосфатов (ddNTP), или терминаторов. Наиболее распространенным методом анализа нуклеотидной последовательности является секвенирование с использованием капиллярных генетических анализаторов Как правило, сначала производится ПЦР-амплификация фрагмента ДНК, содержащего интересующую последовательность. К полученному продукту добавляют прямой или обратный праймер и ДНК-полимеразу. В ходе реакции ДНК-полимераза встраивает в растущую цепь ДНК терминирующий нуклеотид, который прекращает синтез после соответствующей «буквы». В результате образуется большое число фрагментов ДНК, отличающихся по длине на один нуклеотид. Терминаторы помечены четырьмя различными флуоресцентными красителями. Фрагменты ДНК движутся в тонком капилляре, заполненном полиакриламидным гелем, и разделяются в соответствии с их длиной. Флуоресцентный сигнал от каждого терминирующего нуклеотида детектируется с помощью лазера и преобразуется в хроматограмму – графическое изображение нуклеотидной последовательности, где каждый нуклеотид представлен в виде пика соответствующего цвета (красный, синий, зеленый, черный). К недостаткам капиллярного секвенирования можно отнести высокую стоимость реагентов, а также невысокую производительность.
-
Принцип капиллярного секвенирования по Сенгеру
-
Секвенирование нового поколения (NGS)
Важнейшим технологическим прорывом в молекулярной медицине стало появление так называемого секвенирования нового поколения (NGS, Next Generation Sequencing; massive parallel sequencing). Данный термин объединяет группу подходов, предложенных различными фирмами (Roche, Illumina, Life Technologies), и основанных на одновременном параллельном секвенировании миллионов коротких фрагментов ДНК с последующей «сборкой» генома. Сравнение результатов анализа с референсной последовательностью позволяет выявить практически любые виды мутаций в масштабах всего генома или отдельных его частей. Полногеномное секвенирование (WGS, Whole Genome Sequencing) дает возможность одномоментного анализа всех известных на сегодняшний день генов. В ходе экзомного секвенирования (exome capture sequencing) производится «захват» (capture) и обогащение исключительно кодирующих последовательностей генома Несмотря на свою недолгую историю, секвенирование нового поколения хорошо зарекомендовало себя в качестве мощного инструмента медицинской генетики, позволив обнаружить гены, причастные к развитию многих редких заболеваний Диагностическое применение полногеномного секвенирования пока ограничивается высокой стоимостью анализа, необходимостью приобретения дорогостоящего оборудования и сложностью биоинформатической обработки огромного массива полученных данных.
-
Принцип экзомного секвенирования
Геномная ДНК фрагментируется; далее производится гибридизация с экзонспецифичными пробами, несвязавшиеся фрагменты отмываются. «Захваченные» кодирующие последовательности подвергаются секвенированию.
-
Прибор для полногеномного секвенирования HiSeq2000 фирмы Illumina.
-
Экзомное (полноэкзомное) секвенирование
Значительно лучшие перспективы внедрения имеет экзомное (полноэкзомное) секвенирование, подразумевающее анализ лишь небольшой части (около 1%) генома. Известно, что подавляющее большинство генетических заболеваний связано с мутациями в участках ДНК, кодирующих синтез белков, поэтому анализ экзома, по-видимому, достаточен для детекции подавляющего большинства патогенных мутаций Крайне важно, что использование экзомного секвенирования позволяет производить диагностический поиск без четкой предварительной гипотезы, т.е., является наиболее оправданным в тех случаях, когда установление диагноза на основании клинических признаков и результатов традиционных исследований (биохимия, кариотипирование, FISH, отдельные молекулярно-генетические тесты) затруднительно
-
Развитие технологии ПЦР
История применения ПЦР насчитывает уже более 25 лет, и за это время метод доказал свою незаменимость в молекулярно-генетических исследованиях. Вначале технология подразумевала детекцию продукта путем гель-электрофореза; затем появилась так называемая ПЦР в реальном времени (real time PCR), основанная на применении флуоресцентных красителей или флуоресцентно-меченных проб. Последний подход обладает рядом преимуществ перед «классической» ПЦР/ Во-первых, возможен не только качественный, но и количественный анализ – например, детекция амплификаций или измерение экспрессии генов. Во-вторых, за счет того, что оценка результатов основана на повышении уровня флуоресценции и проводится на компьютере, время диагностики существенно сокращается, фактически сводясь к времени осуществления самой реакции (2-2,5 часа). В- третьих, анализ проводится в закрытых пробирках, что позволяет минимизировать опасность получения ложноположительных результатов вследствие контаминации (загрязнения) продуктами предыдущих реакций. Появление технологий real-time вдохнуло новую жизнь в методику аллель-специфической ПЦР. Этот подход подразумевает использование в реакции трех праймеров, один из которых распознает мутантный аллель, другой – специфичен для нормальной последовательности, а третий –является общим. Техническая простота и невысокая стоимость аллель-специфической ПЦР в реальном времени определяют её широкое использование для детекции мутаций
-
Пример использования аллель-специфической ПЦР-РВ для диагностики мутаций. Слева – гетерозигота (соотношение нормального и мутантного аллеля 1:1); справа – нормальная гомозигота (отмечается поздняя неспецифическая амплификация мутантного аллеля)
-
Интересным развитием ПЦР в реальном времени стала так называемая «цифровая» ПЦР (Digital PCR)[15]. Если традиционная ПЦР представляет из себя одну реакцию, то при цифровой ПЦР образец дробится на тысячи частей; таким образом, одновременно происходит огромное количество индивидуальных реакций
Эмульсионная ПЦР(одна из разновидностей «цифровой» ПЦР)
-
Эра таргетной терапии и персонализации в лечении онкологических заболеваний
-
Стратегии противоопухолевой терапии
Феноменологическая - вначале обнаруживался феномен цитотоксичности субстанции затем исследовались биологические мишени и механизмы реализации биологического эффекта Рациональная - на основе фундаментальных молекулярно-биологических и генетических исследований выявляются молекулярные мишени для реализации противоопухолевого эффекта
-
Таргетная терапия – лечение, нацеленное на конкретную мишень в опухолевой клетке, «молекулярно-нацеленная терапия».
Новейшая история противоопухолевой терапии берет начало с 1990-х годов. В 1997 году появляется первый препарат, созданный на принципиально новой научной основе – Ритуксимаб, препарат для лечения В-клеточной неходжкинской лимфомы. Это моноклональное антитело разработано для воздействия на заранее установленную молекулярную мишень – трансмембранный антиген СВ20 на поверхности В-лимфоцитов
-
Персонализация
Устаревшая модель -недифференцированный подход к терапии 1 ) препарат неэффективен и токсичен ; 2) препарат эффективен, но токсичен Новая модель: выбор пациента для конкретного лекарства повышает эффективность и улучшает переносимость
-
Молекулярные механизмы регулирования пролиферации и дифференцировки клетки
Внешний митогенный сигнал Активированный рецептор Передача сигнала (каскад реакций фосфорилирования) Активация факторов транскрипции в ядре клетки Активация генов Продукция протеинов-регуляторов клеточного цикла ОНКОГЕНЫ, ПРОТООНКОГЕНЫ И ГЕНЫ-СУПРЕССОРЫ ОПУХОЛЕЙ http://biochemistry.ru/biohimija_severina/B5873Part114-728.html
-
Таргетные препараты
Общие представления о таргетной терапии Е.Н.Имянитов, Практическая онкология, Т11 №3,2010 год
-
Моноклональные антитела – этапы производства
Иммунизация какого-либо животного, как правило, мыши. B-лимфоциты, полученные от иммунизируемой мыши, иммортализуются посредством слияния с бессмертными клетками – клетками миеломы Клетки рассеваются на лабораторных планшетах по индивидуальным лункам. Для широкомасштабного производства отбирается наилучший клон, производящий наиболее пригодные (терапевтически активные) антитела.
-
Для преодоления реакций межвидовой несовместимости осуществляются генноинженерные манипуляции
В одном из технологических подходов активный (противоопухолевый) эпитоп мышиных антител вырезается и вставляется в «каркас» человеческого иммуноглобулина; в зависимости от размера мышиного и человеческого фрагментов такие антитела называют химерными или гуманизированными. Альтернативной технологией является использование трансгенных мышей, у которых весь локус генов иммунного ответа заменён гомологичным фрагментом человека – такие животные изначально продуцируют человеческие антитела, не требующие дальнейших преобразований . Химерные антитела
-
Современные технологии создания неприродных антител для клинического применения, С.М.Деева, Е.Н. Лебеденко,ActaNaturar,№1 2009
-
Современные технологии создания неприродных антител для клинического применения, С.М.Деева, Е.Н. Лебеденко,ActaNaturar,№1 2009 Авастин Эрбитукс Герцептин Вектибикс Возможные осложнения
-
Антителозависимая клеточная цитотоксичность (АЗКЦ)
-
Значительное число активированных молекул - онкобелков относится к классу протеинкиназ. Именно антагонисты фосфорилирования представляют самый большой класс таргетных препаратов. Низкомолекулярные ингибиторы киназ представляют собой аналоги АТФ, которые связываются с каталитическим центром белка мишени и препятствуют взаимодействию фермента с источником фосфатных групп эндогенным АТФ
-
Рецепторы эпидермального фактора роста
1) ErbB-1 (HER-1) 2) ErbB-2(HER-2) 3)ErbB-3 (HER-3) 4)ErbB-4 (HER-4) Экспрессируются на поверхностной мембране нормальных и трансформированных эпителиальных клеток. Выделено 10 лигандов, взаимодействующих 3 рецепторами ErbB1,ErbB-2,ErbB-4: эпидермальный фактор роста, бетацеллюлин, гепаринсвязанный эпидермальный фактор роста, трансформирующий фактор роста –альфа, амфирегулин, эпирегулин и нейрорегулины 1-4.
-
EGFR (epidermal growth factor receptor)
EGFR(epidermal growth factor receptor) - трансмембранный рецептор, активирующийся при связывании с эпидермальным фактором роста – EGF. Сайт связывания рецептора с лигандом находится во внеклеточном домене рецептора, а внутриклеточный домен обладает тирозинкиназной активностью. При связывании рецептора с лигандом происходит активация EGFR - диммеризация и аутофосфориллирование рецепторов, что индуцирует последовательное фосфориллирование сигнальных внутриклеточных киназ. При активации EGFR запускаются внутриклеточные сигнальные каскады, приводящие к повышению пролиферации малигнизированных клеток; росту опухоли; стимуляции процессов инвазии, патологического ангиогенеза и метастазирования. Рецептор EGF (EGFR) является продуктом одного из онкогенов семейства erb - c-erbB1, часто называемом по аналогии с названием кодируемого белка - геном EGFR.
-
В ряде опухолей обнаруживаются аномальные рецепторы эпидермального фактора роста, что обусловлено наличием активирующих мутаций в соответствующем гене. Такие мутации приводят к стабилизации димерного состояния рецепторов, в результате которой они постоянно находятся в активированном состоянии, независимо от связывания с лигандом . В результате рост опухолевых клеток, несущих мутацию гена EGFR, в большей степени зависит от передачи сигнала по внутриклеточному сигнальному пути, активируемому EGF (эпидермальный фактор роста) , чем рост клеток, не имеющих подобных отклонений. Важно понимать, что под мутациями гена EGFR подразумеваются изменения в самой последовательности ДНК, а не изменения уровня экспрессии белка EGFR и количества копий гена EGFR!Около 90% обнаруженных мутаций представлены делециями в экзоне 19 и точечными заменами в экзоне 21. Существующие литературные данные не только выявляют значимость этих мутаций в регуляции активности рецепторов EGF, но и подтверждают тот факт, что опухоли, несущие подобные мутированные гены хорошо отвечают на воздействие низкомолекулярных ингибиторов тирозинкиназного домена EGFR.
-
Методы детекции мутаций гена EGFR
Все методы имеют как преимущества, так и недостатки, поэтому, выбирая метод для определения, необходимо ориентироваться на практические аспекты, такие как: стандартная практика принятая в лаборатории, в которой возможно провести определение доступность реагентов и оборудования стоимость тестирования количество материала Наиболее широко применяются методы полимеразной цепной реакции в различных вариантах и секвенирование.
-
На сегодняшний день с наибольшей чувствительностью и специфичностью позволяет проводить анализ, применение набора therascreen® EGFR RGQ PCR (QIAGEN)
одновременное определение 29 мутаций - 19 делеций в экзоне 19, L858R, T790M, L861Q, G719S/A/C, 3 инсерции в экзоне 20, S768I) высокая чувствительность и специфичность -
-
Спектр мутаций гена EGFR
-
Ген ErB-2(HER-2 neu)- протонкоген
Ген ErbB-2 гомоголичен с геном neu грызунов, который индентифицирован в 1981г. Ген является протоонкогеном, может мутировать и продуцировать активную форму рецептора. Таким образом ген HER-2 человека обозначается какHER-2/neu Нормальная клетка имеет 2 копии гена HER-2 , при злокачественной трансформации происходит амплификация гена (увеличение числа копий гена более 10), усиление его транскрипции, повышение уровня иРНК и повышение синтеза белка-рецептора HER-2 Гиперэкспрессия HER2/neu в опухолевых тканях обнаружена у 20-30% больных раком молочной железы. Кроме того было отмечено, что белок HER-2/ neu выделяется в повышенных количествах и при ряде других опухолей эпителиального происхождения, включая легочную, гепатоклеточную, панкреатическую, кишечную, желудочную, овариальную, цервикальную формы рака, а также рака мочевого пузыря.
-
Экспресия HER2/neu
Основным методом определения гиперэкспрессии HER2/neu в настоящее время являются иммуногистохимические исследования, которые проводятся на биопсийном и операционном материале. В определенных случаях результаты иммуногистохимической реакции не позволяют уверенно судить об амплификации HER2/neu онкогена, поэтому требуется исследование, прямо выявляющее наличие или отсутствие амплификации. Таким методом является in situ гибридизация: при использовании флуоресцентной метки – FISH (флуоресцентная in situ гибридизация) и при использовании хромогенной метки – CISH (хромогенная in situ гибридизация). При использовании FISH метода требуется дорогостоящее специализированное оборудование и наборы реагентов. В случае наличия гиперэкспрессии HER2/neuпроводится терапия Трастузумабом (герцептином). Это моноклональные антитела, которые находят HER2-рецепторы на поверхности раковой клетки и блокируют их. После этого дальнейший рост опухолевых клеток прекращается, а в ряде случаев наблюдается уменьшение опухоли
-
Транслокации при немелкоклеточном раке легкого (ALK)
ALK мутация это внутрихромосомная перестройка (транслокация) короткого плеча 2-й хромосомы, ведущая к образованию химерного онкогена EML4-ALK. Обнаружение внутрихромосомной перестройки короткого плеча 2 хромосомы, ведущее к образованию химерного онкогена EML4-ALK при немелкоклеточном раке легкого (НМРЛ) стало одним из важнейших шагов в дальнейшей расшифровке генома этого заболевания и расширении возможностей персонализации его лечения. ALK является рецепторной тирозинкиназой из семейства инсулинзависимых рецепторов, в норме протеин ALK активно экспрессируется в нервной ткани только во время эмбриогенеза, регулируя пролиферацию нейронов. Как и у любой тирозинкиназы, основной функцией этого рецептора является передача сигнала. Основными сигнальными путями, задействованными в передаче, являются пути PI3K/ERK и RAS/MAPK, то есть те же, что участвуют в передаче сигнала EGFR
-
Транслокации с участием гена ALK при немелкоклеточном раке легких
Впервые транслокация с участием гена ALK, а именно: EML4-ALK, при немелкоклеточном раке легких описана Soda и соавт в 2007 г. Обнаружение транслокаций при немелкоклеточном раке легких принципиально для проведения терапии таргетным препаратом Кризотинибом. (Ксалкори) Частота встречаемости транслокаций с участием ALK при немелкоклеточном раке легких по данным разных авторов колеблется от 3 до 13% в зависимости от особенностей выборки
-
Метод FISH (гибридизация in situ) в настоящее время является «золотым стандартом» скрининга для определения транслокаций с участием гена ALK. Основными преимуществами являются: возможность выявлять все известные виды транслокаций вне зависимости от типа разрыва и гена-партнера, использование материала, прошедшего фиксацию в формалине и заливку парафином.
-
Сигнальный Путь RAS
Одним из хорошо изученных сигнальных путей EGFR является нисходящий многокомпонентный каскад RAS/MAPK (Ras-Raf-MAP киназный путь), который тесно связан с развитием процессов опухолеобразования. Сигналы, передаваемые при активации рецептора EGFR по сигнальному пути RAS/MAPK, определяют пролиферативную активность опухолевой клетки, способность к дифференцировке, метастазирование, уход от апоптоза, индукцию ангиогенеза и т. д. В Ras-зависимом сигнальном пути ключевую роль играют белки семейства Ras. Прикрепленные к внутренней стороне клеточной мембраны, белки RAS являются первыми членами каскада киназ, которые приводят к активации тирозинкиназных сигнальных путей и отсюда к транскрипции генов.
-
Нарушение систем передачи сигнала и канцерогенез
Ras - белки часто упоминают как протоонкогенные продукты: их постоянная активация ведет к злокачественному перерождению клеток. Характерный механизм перерождения Ras - точечные мутации. Наиболее частыми онкогенными мутациями Ras являются мутации в 12 и 61 кодонах. При мКРР, несмотря на ингибирование EGFR моноклональными антителами, в опухолевых клетках может происходить активация нисходящего RAS/MAPK сигнального пути, в частности, при мутациях в генах семейства RAS и BRAF. Наиболее часто мутации KRAS определяются в экзоне 2, кодонах 12 и 13. Однако описаны мутации в экзоне 3, кодоне 61, и в экзоне 4, кодонах 117 и 146. При метастатическом колоректальном раке (мКРР) почти 60% пациентов имеют нормальную сигнальную систему EGFR и дикий тип гена KRAS; остальные 40% имеют мутантный тип гена. Мутации в гене NRAS (в идентичных экзонах и кодонах) при КРР составляют до 5%. Мутации в гене HRAS при аденокарциноме толстой кишки не описаны
-
Роль гена KRAS и сигнальной системы EGFR в патогенезе колоректального рака
KRAS является геном, кодирующим один из белков, играющих важную роль в сигнальной системе рецептора эпидермального фактора роста (EGFR) — сложного сигнального каскада, принимающего участие в развитии и прогрессировании рака. Белок KRAS регулирует другие белки, находящиеся далее в сигнальной системе EGFR, которые связаны с выживаемостью опухоли, ангиогенезом, пролиферацией и метастазированием Наиболее широко применяются методы полимеразной цепной реакции в различных вариантах и секвенирование
-
Статус мутации гена KRAS и выбор тактики лечения больных мКРР
В опухолях с мутированным геном KRAS, белок KRAS постоянно находится во “включенном” состоянии независимо от наличия активации сигнальной системы EGFR. В результате этого нисходящие эффекты, ведущие к росту опухоли и ее распространению, не регулируются. У пациентов с мКРР и диким типом гена KRAS при использовании анти-EGFR терапии (Эрбитукс, Вектибикс) в первой линии лечения может наблюдаться частота ответа более 60% и снижение риска прогрессирования на 40%. Во многих исследованиях было продемонстрировано целесообразность достижения высоких показателей частоты ответа, поскольку последняя коррелирует с большей частотой выполнения резекции и большей вероятностью излечения.
-
В рандомизированном контролированном исследовании II фазы OPUS медиана ОВ составила 22,8 у пациентов с диким типом гена KRAS, получавших лечение препаратом Эрбитукс в комбинации с химиотерапией FOLFOX, по сравнению с 18,5 месяца у пациентов, получавших только химиотерапию (КР=0,855; p=0,3854). Кроме этого, в исследовании OPUS наблюдалось снижение риска прогрессирования заболевания на 43,4% (КР=0,567, p=0,0064) у пациентов, получавших Эрбитукс в комбинации с химиотерапией FOLFOX, по сравнению с самой лишь химиотерапией FOLFOX в популяции пациентов с диким типом гена KRAS. В исследовании OPUS также было продемонстрировано относительное увеличение частоты ответа на 68,5% в группе использования препарата Эрбитукс плюс химиотерапия FOLFOX по сравнению с самой лишь химиотерапией FOLFOX у пациентов с диким типом гена KRAS опухоли (ЧО соответственно 57,3% в противовес 34,0%, p=0,0027). В рандомизированном контролированном исследовании III фазы CRYSTAL медиана ОВ в популяции пациентов с диким типом гена KRAS, получавших Эрбитукс плюс химиотерапию по схеме FOLFIRI, составила 23,5 месяца по сравнению с 20,0 месяца у пациентов, получавших только химиотерапию (КР=0,796; p=0,0094). В исследовании CRYSTAL также было продемонстрировано снижение риска прогрессирования заболевания на 30,4% при добавлении препарата Эрбитукс к химиотерапии FOLFIRI (КР=0,696; p=0,0012).
-
Исследования PRIME и PEAK с панитумумабом обнаружили новые значимые мутации в сигнальном пути RAS: дополнительные мутации KRAS (экзоны 3, 4), новые мутации NRAS (экзоны 2, 3, 4). Доказана ценность статуса гена RAS как предиктивного биомаркера эффективности анти-EGFR терапии при диссеминированном раке толстой кишки. В последних исследованиях панитумумаб продемонстрировал высокие показатели общей выживаемости в 1-й линии терапии. Вектибикс (панитумумаб)
-
Ген BRAF и метастатическая меланома
В 40–60% случаев меланомы кожи выявляют мутации онкогена BRAF, следствием которых является конститутивная активация серинтреониновой киназы BRAF и, соответственно, митогенного сигнала по пути MAPK/ERK. Около 90% таких мутаций приводят к замене глутамата на валин в кодоне 600 (BRAF V600E); Вемурафениб (PLX4032, Зелбораф) — мощный ингибитор мутированного BRAF. Препарат проявлял выраженный противоопухолевый эффект в отношении клеточных линий меланомы с мутацией BRAF V600E, но не в отношении клеток с «диким» типом BRAF.Наличие мутации BRAF V600E подтверждается с помощью полимеразной цепной реакции в реальном времени.
-
Ангиогенез как мишеньдля противоопухолевой терапии
Считается, что трансформированная клетка может образовать опухолевую массу только в том случае, если она секретирует факторы роста эндотелия и направленно формирует собственную сосудистую сеть. Процессы сосудообразования в карциномах отличаются от нормального ангиогенеза: вновь образовавшиеся капилляры не обладают правильной структурой и соединяются между собой достаточно случайным образом – это приводит к затруднению кровотока и возникновению отека. Современные антиангиогенные препараты уничтожают подобные неполноценные сосуды и таким образом нормализуют кровоток.
-
Регуляция ангиогенеза
Наиболее изученным компонентом регуляции сосудообразования является сигнальный каскад эндотелиального фактора роста (vascular endothelial factor, VEGF). Молекулы, взаимодействующие с факторами роста эндотелия, также характеризуются значительным разнообразием. Три из них – vascular endothelial factor receptors 1, 2,3: VEGFR1 (FLT1), VEGFR2 (FLK1/KDR), VEGFR3 (FLT4) –представлены трансмембранными тирозинкиназными рецепторами. Еще 2 белка (neuropilins 1, 2: NRP1, NRP2) являются так называемыми корецепторами, т.е. они модулируют связывание лигандов с молекулами VEGFR. Каждый из перечисленных факторов может взаимодействовать с белками из семейства нейропилинов. VEGF-A является специфическим лигандом для VEGFR1 и VEGFR2,VEGF-B – для VEGFR1, VEGF-С и VEGF-D – для VEGFR2 и VEGFR3, а PlGF – для VEGFR1. Рецепторы VEGFR1 и VEGFR2 принимают непосредственное участие в ангиогенезе,а VEGFR3 – в образовании лимфатических сосудов
-
Назначение ингибиторов ангиогенеза может оказать положительное влияние на состояние опухолевого кровотока. Уничтожение опухольиндуцированных сосудов, которые в отличие от нормальных капилляров не отличаются налаженным взаимодействием эндотелиальных и стромальных клеток, возвращаетсистему кровотока к правильной архитектуре – этот феномен в специальной литературе принято обозначать термином «нормализация». В результате разрешаетсяотек, восстанавливается оксигенация трансформированных клеток, нормализуется рН. Все это улучшает условия для доставки цитостатических препаратов непосредственно в опухоль, при этом трансформированные клетки-мишени начинают делиться и, следовательно, становятся чувствительными к воздействию ДНК-повреждающих агентов. Таким образом, главный парадокс существующих терапевтических подходов к применению ингибиторов ангиогенеза – полное несоответствие между первоначальной концепцией и полученным результатом. Энтузиасты антиангиогенной терапии задумывали это направление как способ лишить опухоль кровотока и именно таким образом уничтожить опухолевые клетки. Тем не менее, существующая практика применения антиангиогенных препаратов эксплуатирует совершенно противоположный механизм: по сути уничтожаются не все, а лишь незрелые сосуды опухоли. Это приводит не к угнетению, а к улучшению внутриопухолевого кровотока. В результате опухолевые клетки не прекращают, а, наоборот, начинают делиться, однако именно пролиферация делает их уязвимыми к химиотерапевтическим воздействиям.Именно поэтому терапевтическое применение ингибиторов ангиогенеза для большинства разновидностей опухолей имеет биологические предпосылки только в случае использования комбинаций с цитостатическими препаратами. Особую группу неоплазм составляют карциномы почки и глиобластомы. Эти разновидности новообразований характеризуются не физиологической (адаптивной), а патологической активацией процессов ангиогенеза. Именно это объясняет успех антиангиогенной монотерапии для лечения упомянутых заболеваний Концепция нормализации внутриопухолевого кровотока подвоздействием антиангиогенной терапии
-
Антиангиогенныелекарственные препараты
Ангиогенез как мишень для противоопухолевой терапииЕ.Н.Имянитов СОВРЕМЕННАЯ ОНКОЛОГИЯ №2 | ТОМ 16 | 2014 Прототипом ингибиторов ангиогенеза стало антитело Бевацизумаб (Авастин).Это гуманизированное моноклональное антитело, взаимодействующее с фактором роста эндотелия A (VEGF-A). Принципиально новым шагом в развитии антиангиогенной терапии стало появление мультитаргетной ≪ловушки≫ для лигандов VEGFR (VEGF Trap) – препарата Афлиберцепт (Залтрап).В основу его создания положена совершенно иная технология получения рекомбинантных противоопухолевых белковых лекарственных препаратов: в качестве компонентов, инактивирующих факторы ангиогенеза, используются не антитела, а лигандсвязывающие фрагменты человеческих рецепторов VEGFR1 и VEGFR2; при этом встроенный фрагмент иммуноглобулина G1 выполняет роль каркаса для молекулярных ловушек. Подобный подход обеспечивает сразу два существенных преимущества: во-первых, примерно в 100 раз возрастает эффективность связывания с факторами ангиогенеза, в частности с VEGF-A; во-вторых, инактивации подвергается не только мишень для бевацизумаба – VEGF-A, но и другие существенные для ангиогенеза лиганды VEGFR-каскада, в частности VEGF-B и PlGF.
-
Антиангиогенная терапия
-
Антиангиогенная терапия (продолжение)
-
-
-
Общие аспекты таргетной терапии
Помимо разработки таргетных молекул, появляется необходимость в детекции точек их приложения в опухолевой клетке Эти проблемы решаются на уровне генетического анализа опухолевых клеток, зачастую в ходе клинических исследований препаратов Длительность контроля опухолевого процесса при назначении таргетов измеряется месяцами, иногда превышает 1-2 года. Долее возникает резистентность к терапии вследствие появления новых мутаций. Отмечена биологическая гетерогенность опухолевых масс что приводит к выживанию и дальнейшей пролиферации клонов, устойчивых к инициальной терапии
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.