Ex Vivo: testarea terapiei oncologice optime, în afara organismului pacientului, combinând analiza comprehensivă genomică și modelele tumorale
Ex Vivo, o strategie inovativă pentru identificarea tratamentului pentru cancerul avansat, a fost dezvoltată de o echipă de cercetători din cadrul Clinicii Mayo. Tehnologia Ex Vivo presupune recoltarea unor biopsii tumorale, care sunt apoi utilizate pentru realizarea unei analize genomice detaliate și construirea unor replici tumorale în miniatură, care permit testarea terapiilor în afara corpului pacientului și identificarea tratamentului optim.
„Ex Vivo ne permite să fim cu un pas înaintea cancerului și nu în urma acestuia. Aceasta este calea către medicină personalizată. Suntem acum pe punctul de a înțelege cancerul la nivel individual, la un nivel molecular de complexitate. Dacă poți înțelege cancerul, îl poți gestiona”, a afirmat Dr. George Vasmatzis, conducător al studiului și co-director al Programului de Descoperire a Biomarkerilor al Clinicii Mayo, în cadrul Centrului pentru Medicină Personalizată.
Strategia Ex Vivo se focusează pe identificarea de opțiuni terapeutice atunci când nu există medicamente eficace disponibile, prin studierea completă a fiecărei tumori în parte și recunoașterea neoplaziei fiecărui pacient drept o boală unică a unor celule care au acumulat diverse mutații. Ex Vivo va permite, în final, descoperirea celor mai eficace terapii sau combinații de medicamente adresate fiecărei tumori individuale.
Cancerul nu mai poate fi privit ca o singură boală
„Chiar și în cadrul aceleiași tumori, diferitele celule au variate modificări genetice. Celulele maligne evoluează și se multiplică și când cancerul devine avansat, acesta își pierde conexiunea cu punctul de plecare – plămân, sân, creier – și devine mai individual. De aceea, medicamente care sunt complet eficace la unii pacienți au un răspuns scăzut sau absent la alți pacienți”, a explicat Dr. Vasmatzis.
Abordarea Ex Vivo începe prin prelevarea unei mici biopsii din tumora unui pacient și analizarea detaliilor genetice la rezoluție înaltă. Pentru această investigație sunt necesari specialiști în diverse domenii medicale, precum oncologie, patologie, biologie moleculară, genetică, statistică și matematică, precum și laboratoare dotate cu aparatură de ultimă generație. Adesea, întreaga echipă multidisciplinară a laboratorului lucrează simultan pentru un singur pacient (“One person at a time, one tumor at a time”, dr. Vasmatzis). Această etapă de descifrare a genomicii cancerului va fi urmată de investigarea terapiilor aprobate de FDA pe celulele maligne. Primele 100 de teste desfășurate cu ajutorul tehnilogiei Ex Vivo au avut rezultate promițătoare.
„Căutăm acele terapii și combinații de medicamente care țintesc modificările genomice prezente în tumora fiecărui pacient în parte și care vor distruge majoritatea sau toate celulele maligne. Utilizând genomică avansată, de obicei identificăm puține, poate 10-20 de potențiale ținte pentru tratament. Screeningul microcancerului identifică cea mai eficace terapie în afara corpului uman. Teoria noastră este că atunci când tratăm un pacient cu această terapie, vom obține de asemenea un răspuns puternic la tratament”, a explicat Dr. Anastasiadis, președintele Departamentului de Biologie a Cancerului, Clinica Mayo.
Replicile tridimensionale în miniatură ale tumorilor au fost realizate de echipa condusă de Dr. Panou Anastasiadis. Porțiuni din tumora inițială au fost separate în celule maligne individuale, care ulterior au fost utilizate pentru a alcătui culturi de celule tridimensionale, pe baza proprietăților de aderență celulară. Rezultatul este reprezentat de versiuni în miniatură ale tumorii pacientului, care permit testarea de terapii, inclusiv combinații medicamentoase care nu au mai fost utilizate în practică, precum și imunoterapii și tehnologii bazate pe utilizarea de virusuri.
„Ex Vivo este modelul de care avem nevoie. Sunt foarte puține tumori maligne metastatice sau avansate pentru care terapiile disponibile oferă o supraviețuire semnificativă. Selecția cu precizie a medicamentelor este necesară. Acest lucru va fi realizat prin genomică și modelare funcțională pentru a evalua care terapii vor funcționa cel mai bine pentru o persoană în acel moment particular al evoluției bolii lor”, a afirmat Dr. Minetta Liu, oncolog în cadrul Clinicii Mayo și președinte de cercetare al Departamentului de Oncologie.
Relevanța Ex Vivo pentru pacienții cu cancer este importantă atât prin analiza genomică, cât și prin alcătuirea replicilor tumorale în miniatură. Realizarea doar a unei etape oferă numai o parte din informațiile necesare. Spre exemplu, pacienții cu cancer mamar HER2 pozitiv, modificare depistată prin analiză genomică, sunt tratați cu terapie țintită, însă această funcționează doar în 70% din cazuri.
Testarea unei terapii pe replica tumorală înainte de a fi administrată pacientului elimină problemele legate de expunerea pacienților la medicamente care sunt adesea toxice și care nu sunt eficace. Studiul încă nu a ajuns în etapa de administrare a terapiilor la pacienți. Echipa de cercetători care a dezvoltat Ex Vivo va continua investigațiile încă un an sau doi, înainte de a aduce tehnologia în clinică. Dr. Vasmatzis speră că studiul pe care l-a condus va contribui la îmbunătățirea modului în care pacienții cu cancer sunt diagnosticați și tratați.
Citește și:
- STUDIU. Prin testare comprehensivă genomică pot fi identificate mutații acționabile la 80% din pacienții cu cancere avansate
- Raport FDA: 39% dintre medicamentele aprobate în 2020 au fost terapii personalizate
- Testarea genetică universală detectează cu aproape 50% mai multe mutații genetice în cancerele solide decât testarea bazată pe ghidurile actuale