Twilight of the old oncology? A new era of molecular research in the clinical practice of oncology. 40^th ASCO Annual Meeting, 5-8 June 2004, New Orleans, USA. A report

Po 39. Kongresie wielu z nas odczuwało niedosyt spowodowany brakiem wyników badań zaawansowanych klinicznie z zastosowaniem nowo zsyntetyzowanych leków precyzyjnie oddziałujących na komórki nowotworowe. Oczywiście były istotne przesłanki wskazujące, iż kolejny rok przyniesie istotne zmiany. Po pierwsze, w badaniu randomizowanym III fazy wykazano, iż dodanie leku hamującego angiogenezę do tradycyjnej chemioterapii w istotny sposób wydłuża czas przeżycia chorych z zaawansowanym rakiem jelita grubego, a jednocześnie zaprezentowano udane próby włączenia do diagnostyki nowotworów technologii mikromacierzy. Tak więc, mimo stosunkowo niedużej liczby dojrzałych prac, były już przesłanki nowych wydarzeń na nadchodzącym jubileuszowym Kongresie ASCO.

Nie jest już kwestią spekulacji wartość poznawcza oraz diagnostyczna technologii mikromacierzy (microarrays). Jest to technologia wykorzystująca równolegle najnowocześniejsze techniki molekularne oraz wysublimowane techniki analizy matematycznej. Pokrótce, jest to metoda pozwalająca w krótkim czasie ocenić ekspresję genów w badanych tkankach. W tej technologii do powierzchni, np. szkiełka mikroskopowego, przy pomocy urządzenia podobnego do plujki atramentowej (stosownej powszechnie w drukarkach komputerowych) natryskuje się jednoniciowe sekwencje początkowe wybranych genów (do 20 tys. na jednej płytce). Na tą płytkę nanosi się zawiesinę cDNA (na bazie RNA z wyekstrahowanych tkanek), które dzięki komplementarności kwasów nukleinowych łączą się, tworząc dwuniciowe fragmenty DNA. Ponieważ badane cDNA znakowane jest fluoresceiną, oświecenie płytki promieniem lasera wzbudza świecenie każdego genu na płytce. Nadekspresja genów to światło czerwone, natomiast jej brak to świecenie koloru zielonego. Oczywiście analiza zjawisk złożonych, takich jak nowotworzenie czy odpowiedź tkanki nowotworowej na stosowaną chemioterapię, są procesami, w których zaangażowane są setki i tysiące genów, jest równie złożona i do oceny jednocześnie zachodzących zjawisk aktywacji lub dezaktywacji genów stosuje się odpowiednie metody analizy matematycznej (tzw. cluster analysis). Można dzięki temu porównać różnice w ekspresji genów między tkanką zdrową i nowotworową, można też np. porównać różnice w ekspresji tkanek.
Podczas 40. ASCO jedną z głównych zintegrowanych sesji edukacyjnych była sesja zatytułowana Genomics in breast cancer: is it ready for prime time (Genomika w raku piersi: czy to już czas na główne wiadomości). W odróżnieniu do dotychczas publikowanych badań z użyciem mikromacierzy, których podstawowym celem była identyfikacja grup genów, których obecność i nadmierną aktywność powiązać by można z określonym procesem chorobowym, w trakcie tegorocznego ASCO w większości najważniejszych doniesień skupiono się na zagadnieniach aplikacji metody mikromacierzy do określenia potencjalnej wrażliwości tkanek nowotworu na planowane w leczeniu leki przeciwnowotworowe.

Jedno z podstawowych pytań: czy tzw. GEP (Gene expression profiles – profile ekspresji genów) są na tyle czułymi testami, by na ich podstawie ocenić indywidualną wrażliwość pacjentek na planowane leczenie chemiczne? Masataka Yoshimoto z Cancer Institute w Tokio (abstr. 500) i współautorzy tej pracy pobierali próbki tkanek od 75 pacjentek z pierwotnym rakiem piersi przed i po neoadjuwantowym leczeniu paclitaxelem. Do analizy użyto mikromacierzy zawierających 23 tys. genów. Pacjentki w zależności od odpowiedzi podzielono na 5 grup, od ekstremalnie niewrażliwych na leczenie do bardzo wrażliwych na paclitaxel. Analiza różnicowa pozwoliła wyłonić 197 genów, które różniły obie grupy. Kolejny etap analizy, uwzględniający tylko dwie ekstremalnie odpowiadające na leczenie grupy, pozwolił na zawężenie panelu do 23 genów. Ten zestaw genów pozwalał ustalić ze 100 proc. prawdopodobieństwem grupy kobiet różniące się między sobą odpowiedzią na stosowanie paclitaxelu. Podobną pracę przedstawił zespół Laszlo Pustayego z MD Anderson Cancer Center w Texasie (abstr. 503) oraz zespół Marka van de Vijvera z Netherlands Cancer Institute z Amsterdamu (abstr. 502). Zespół holenderski, używając płytek z zestawem 18 000 genów, postanowił zbadać, czy chemioterapia prowadzona u kobiet z pierwotnym, lokalnie zaawansowanym rakiem piersi powoduje zmiany w genach tkanek poddanych chemioterapii. Wyniki ich badań wskazują, iż w wypadku kobiet poddanych leczeniu zmiany w ekspresji genów (dokładnie 30) pojawiały się tylko u tych kobiet, które odpowiedziały na chemioterapię. Badania te przeprowadzono, używając metody 9-krotnego wartościowania krzyżowego (cross validation test).
W kolejnych doniesieniach (abstr. 577) zbliżonej analizie poddano materiał od pacjentek z rozsianym rakiem piersi poddanych leczeniu erlotinibem, z rozróżnieniem między próbkami od kobiet EGFR-pozytywnych i EGFR-negatywnych. Do analizy próbek stosowano układ GeneChip U133A firmy Affymetrix, zawierający 22 283 ludzkie geny. Reakcję na badany inhibitor obserwowano w obydwu grupach, zarówno EGRF dodatnich, jak i ujemnych, co wskazuje, iż istnieje najprawdopodobniej inny cel dla erlotinibu w obrębie komórek raka piersi.
Natomiast grupa badaczy z MSKCC (Memorial Sloan Kettering Cancer Center (abstr. 5000) zastosowała podobną technikę do oceny możliwości chirurgicznego leczenia cytoredukcyjnego, w której to metodzie do dziś dnia decyzja o zabiegu podejmowana jest na podstawie oceny biegłości technicznej operującego. Za podstawę tej analizy autorzy przyjęli poszukiwanie metodą mikromacierzy cech biologicznych guza, których genetyczna ekspresja w jasny sposób korelowałaby z efektywnością tego zabiegu. Do analizy użyto podobnego chipu firmy Affymetrix, jak w badaniu erlotinibu zawierającego ponad 22 tys. genów. Jednakże analiza podgrup pacjentów zoperowanych optymalnie lub suboptymalnie nie pozwoliła na jednoznaczne określenie genów, których ekspresja mogłaby być użyta do przedoperacyjnej kwalifikacji pacjentek.
Prawdopodobnie badania o podobnym charakterze są prowadzone w wielu ośrodkach na świecie i ich wspólnym celem jest identyfikacja genów lub też grup genów, których aktywność związana jest z odpowiedzią na leczenie przeciwnowotworowe. Posiadanie tak precyzyjnej wiedzy pozwoli na konstruowanie płytek do analizy mikromacierzy, na powierzchni których naniesione będą sondy dla kilkunastu bądź kilkudziesięciu genów. W ten sposób otrzymalibyśmy klasyczne płytki diagnostyczne, podobne do tych używanych dla identyfikacji bakterii, których koszt w stosunku do płytek zawierających dziesiątki tysięcy genów byłby na tyle niski, iż umożliwiałby ich stosowanie w codziennej praktyce onkologicznej. Na podstawie omówionych wyżej badań należy spodziewać się, że testy te pojawią się na rynku na przestrzeni najbliższych 2–3 lat.

Kolejną grupą ciekawych prac były doniesienia prezentujące badania kliniczne i przedkliniczne nowo zsyntezowanych związków precyzyjnie oddziałujących na komórki nowotworowe.
We wspólnych doniesieniach (abstr. 1512, 1513) z MD Anderson oraz Duke University przedstawiono inhibitor PTK/ZK (PTK 787/ZK 222584), będący doustnym inhibitorem angiogenezy, który zastosowano u pacjentów z glejakiem wielopostaciowym. Było to badanie fazy I/II, które wykazało jego dobrą tolerancję i stabilizację choroby u większości pacjentów po zastosowaniu w monoterapii bądź w połączeniu z temozolomidem lub CCNU.

Kolejną nową cząsteczką jest SU011248, która jest inhibitorem kinazy tyrozynowej, wykazującą znaczącą aktywność przeciwnowotworową w leczeniu II rzutu przerzutowego raka nerki (abstr. 4500). Odsetek odpowiedzi (PR+SD, częściowych odpowiedzi i stabilizacji choroby) wyniósł łącznie 70 proc.
Kolejne dwie prace, które są efektem badań III fazy nad efektem kombinacji klasycznej chemioterapii przerzutowego raka jelita grubego, są już badaniami, których zaprezentowane wyniki niewątpliwie wpłyną na aktualnie panujące poglądy w leczeniu tego nowotworu. Otóż dołączenie bevacuzimabu bądź do 5-FU/leukoworyny, bądź skojarzenia irinotekanu z 5FU/leukoworyny powodowało znaczące wydłużenie czasu przeżycia, a także wydłużenia czasu wolnego od progresji (PFS – progresssion free survival) praktycznie we wszystkich analizowanych podgrupach. Ponadto w badaniu efektywności skojarzenia bevacuzimabu z 5FU/leukoworyny stwierdzono 26-proc. redukcję dziennego zagrożenia zgonem w grupie chorych z bevacuzimabem.
Tak więc w historii leczenia zaawansowanego raka jelita grubego po raz pierwszy dysponujemy specyfikiem, który nie jest chemioterapeutykiem, jest przeciwciałem monoklonalnym, oddziałującym precyzyjnie na mechanizm wzrostu komórek nowotworowych, który zwiększając efektywność dotychczasowych skojarzeń terapeutycznych, nie nasila objawów ubocznych stosowanego leczenia.

Zupełnie nową jakością pojawiającą się w publikowanych pracach jest fakt odnotowania roli efektu przeciwnowotworowego nowo zsyntetyzowanych substancji pod postacią stabilizacji choroby. Według autorów większości prac, zwłaszcza dotyczących inhibitorów angiogenezy (zarówno przeciwciał monoklonalnych, jak i drobnocząsteczkowych inhibitorów kinaz), wydłużenie czasu przeżycia oraz czasu wolnego od progresji powodowane jest zatrzymaniem wzrostu nowotworu. Jest to potwierdzeniem pewnych tendencji we współczesnej terapii nowotworów wskazujących, iż stosowanie nowoczesnych terapii celowanych łącznie z uznanymi chemioterapeutykami może zmienić kliniczny przebieg tego schorzenia i pozwoli uznać chorobę nowotworową za chorobę przewlekłą, jak np. cukrzycę, co może stać się przełomem w jej rozumieniu i terapii.
Połączenie nowoczesnej terapii z rewolucyjnymi technikami analizy ekspresji genów zmienia współczesną onkologię w sposób diametralny i jest sygnałem dla nas do intensywnego nauczania onkologii molekularnej w procesie edukacji zarówno studentów, jak też praktykujących onkologów.
ADRES DO KORESPONDENCJI
prof. dr hab. med. Cezary Szczylik
Klinka Onkologii
Wojskowy Instytut Medyczny
CSK-MON
ul. Szaserów 128
00-909 Warszawa