Instytut Spersonalizowanej Diagnostyki Medycznej Interdyscyplinarna Platforma do Kompleksowych Analitycznych Metod w Profilaktyce i Diagnostyce Nowotworów RAPORT LABORATORYJNY Guz pierwotny : Rak odbytnicy, przerzuty do płuc i wątroby 1. Metody Komórki wyizolowane z krwi obwodowej poddano łańcuchowej reakcji polimerazy z odwrotną transkryptazą w czasie rzeczywistym (ang. Real-Time RT-PCR) w celu ilościowego oznaczenia ekspresji genów istotnych w przebiegu choroby nowotworowej. W ten sposób zbadano krążące komórki nowotworowe (ang. CTCs circulating tumor cells), których obecność we krwi została wykazana, oraz struktury docelowe komórek, które mają znaczenie w ocenie wrażliwości na terapie. 2. Stwierdzenie obecności komórek nowotworowych we krwi pełnej ( krążące komórki nowotworowe ) Telomeraza C-MYC Ekspresja genu TERT (gen odwrotnej transkryptazy telomerazy) jest podwyższona w przypadku prawie wszystkich nowotworów złośliwych, ale nie w zdrowej tkance. W związku z tym zwiększona ekspresja genu TERT może wskazywać na obecność we krwi krążących komórek nowotworowych. Wynik: Nie wykazano podwyższonego poziomu ekspresji telomerazy. Nadmierna ekspresja genu C-MYC (gen kodujący białko Myc czynnik transkrypcyjny) może wskazywać na zwiększoną profilerację wyizolowanych komórek, która często charakteryzuje komórki nowotworowe. Wynik: Podwyższona ekspresja genu C-MYC.
EpCAM CK8/18 ERBB2 CSC WNIOSKI : EpCAM (cząsteczka adhezyjna komórek nabłonkowych) jest antygenem różnicowania komórek, który jest ekspresjonowany w większości komórek nowotworowych. Stwierdzona ekspresja mrna EpCAM wskazuje na obecność komórek nowotworowych. Wynik: Zwiększona ekspresja EpCAM. Stwierdzenie ekspresji cytokeratyny 8/18 ( CK8/ 18) wskazuje na obecność komórek pochodzenia nabłonkowego i dlatego może oznaczać występowanie komórek nowotworowych. Wynik: Zwiększona ekspresja CK8/ 18. Zwiększona ekspresja genu ERBB2 (kodującego białko HER2/NEU) jest obserwowana w przypadku wielu nowotworów. Wynik: Zwiększona ekspresja genu ERBB2. Nowotworowe komórki macierzyste (ang. CSC cancer stem cells) biorą udział w proliferacji komórek guza i mogą zostać wykryte poprzez stwierdzenie obecności markerów powierzchniowych lub wewnątrzkomórkowej aktywności enzymatycznej poprzez wskaźniki takie jak np. CD133, CD44, MET i ALDH. Wynik: Zwiększona ekspresja MET. Stwierdzenie zwiększonej ekspresji C-MYC, EpCAM, CK8/18, ERBB2 i MET wskazuje na obecność krążących komórek nowotworowych w badanej próbce krwi. 3. Wrażliwość na leki Na podstawie właściwości molekularnych wyizolowanych komórek nowotworowych można wyciągnąć wnioski dotyczące odpowiedzi na zastosowaną terapię. W oparciu o otrzymane wyniki tworzone są następujące trzy grupy: D) Brak stwierdzonej oporności lekowej lub obniżonej wrażliwości na działanie leków, co oznacza, że zmierzone parametry wskazują na dobrą skuteczność leczenia ( Leki zaznaczone na zielono). Zmniejszona skuteczność leków, co oznacza, że zmierzone parametry wskazują na obniżoną skuteczność działania leków i może wystąpić oporność lekowa (Leki zaznaczone na żółto). Stwierdzona oporność lekowa, co oznacza, że zmierzone parametry wskazują na oporność na terapię, a zatem niską skuteczność leczenia ( Leki zaznaczone na kolor magenta). Alternatywne terapie (Leki zaznaczone na niebiesko). Legenda tabeli : (+) ( ) (n) ( ) (<>) zwiększona ekspresja genu zmniejszona ekspresja genu normalna ekspresja genu niewiele zwiększona lub niewiele zmniejszona ekspresja genu funkcje genów są przeciwne do działania leku
Związek o działaniu przeciwnowotworowym Profil genowy (+) Profil genowy (-) Normalny profil genowy 5-FU, Kapecytabina TS + TP (-) DPD n ABT199 Adriamycyna, Epirubicyna, Doksorubicyna plus Deksrazoksan TOPOIIA1 + Alkilatory ( Ifosfamid, Cyklosfamid itd.) GCS + Apigenina Arglabina, Lonafarnib Inhibitory aromatazy Artesunat TF + Avastin STAT1 n VEGFA n Berberyna TOPOIIA1 + Bortezomib ( Velcade) PSMA7 n, PSMB7 n Busulfan, Treosulfan GCS + Karmustyna, Lomustyna itd. Nitrosourea GCS + Kabozantynib, Cemetric Inhibitory COX-2 ( np. Celebrex) COX2 n C-Statyna Kurkumina Cytarabina Dakarbazyna GCS + MGMT n Inhibitory EGFR: Cetuksymab, Erlotinib EGFR = 0 Estramustyn Etopozyd TOPOIIA1 + Everolimus FLOT Fludarabina, Syrea, Litalir RRM1 + Gefitinib ( Iressa) Glivec, Imatinib C-KIT + Gemcytabina RRM1 + DCK n Herceptyna, Lapatinib ERBB2 + Interferon alfa, Interleukina 2 ( IL-2) IP-6 Metotreksat, Pemetreksed DHFR + Mitomycyna C GCS + Mitoksantron TOPOIIA1 + Związki platyny HSPB1 +, RRM1 + ERCC1 n Kwercetyna, Sulforafan MET + Sorafenib, Sunitinib PDGFRbetra + Suramina Tamoksyfen, Raloksyfen ER1 + Taksany MDR1 n Temozolomid Tiotepa Tipifarnib Topotecan, Irinotecan TOPOI n Alkaloidy Vinca GCS +
4. Komentarz Ekspresja genów (CD44/CD133/MET, C-KIT, ERBB2, ER1, PAI1, PDGFRbeta, TOPOIIA1 itd.) jest obrazem postępującej choroby nowotworowej, w przebiegu której dochodzi do przerzutów. Wyizolowane z krwi krążące komórki nowotworowe wykazują klonalność, co oznacza konieczność zastosowania terapii skojarzonych lub szeregu różnych terapii w odpowiedniej kolejności. Prawdopodobnie charakterystyka ekspresji genów (> CD133) ulegnie zmianie po zastosowaniu pierwszej procedury terapeutycznej. W coraz większym stopniu ekspresjonowane będą kinazy tyrozynowe PDGFRbeta, C-KIT oraz ERBB2, stając się również celami terapeutycznymi. Zwiększona ekspresja ERBB2 jest często obserwowana w nowotworach jelita grubego. (Przykładowa literatura: Dual anti-her2 treatment of patients with HER2-positive metastatic colorectal cancer: The HERACLES trial (HER2 Amplification for Colo-rectaL Cancer Enhanced Stratification) 2013 ASCO Annual Meeting TPS3648; Targeting HER2 in other tumor types, S. Scholl et al., Annals of Oncology 12 (Suppl. 1): S81-S87, 2001). Wzrostowi ekspresji ERBB2 odpowiada zwiększona ekspresja ER1. Zwiększona ekspresja C-KIT może być blisko związana z występowaniem guzów stromalnych przewodu pokarmowego. 5. Podsumowanie Leki, w przypadku zastosowania których nie stwierdzono występowania oporności lekowej; leki celowane: Sorafenib, Sunitinib itd. Glivec (Imatinib) Fludarabina, Syrea itd. (inhibitory RRM1) Antracykliny, Doksorubicyna, Etopozyd, Mitoksantron itd. Deksrazoksan Taksany Herceptyna, Lapatinib (inhibitory ERBB2) Tamoksyfen Leki o obniżonej skuteczności działania: Alkaloidy Vinca Mitomycyna Metotreksat, Pemetreksed Alkilatory Karmustyna, Lomustyna, Nimustyna, Estramustyna Hipertermia Avastin Topotecan, Irinotecan Celebrex (inhibitory COX-2) Bortezomib Dakarbazyna Leki, w przypadku zastosowania których stwierdzono występowanie oporności lekowej lub cel terapeutyczny nie został osiągnięty: Cetuksymab, Erlotinib itd. (Inhibitory EGFR) Związki platyny Gemcytabina 5-FU, Kapecytabina
6. Terapie alternatywne Wrażliwość na substancje naturalne / suplementy diety Na podstawie właściwości molekularnych wyizolowanych komórek nowotworowych można przewidzieć odpowiedź organizmu na działanie substancji naturalnych/suplementów diety. W oparciu o otrzymane wyniki tworzone są następujące trzy grupy: Substancje, na działanie których nie stwierdzono obniżonej wrażliwości organizmu (Substancje zaznaczone na niebiesko). Obniżona wrażliwość organizmu na działanie substancji ( Substancje zaznaczone na żółto). Oporność organizmu na działanie substancji, co oznacza, że zmierzone parametry wskazują na raczej słabą odpowiedź receptorów (Substancje zaznaczone na kolor magenta). Substancja naturalna Profil genowy (+) Profil genowy (-) Normalny profil genowy Amigdalina Apigenina Artesunat TF + Berberyna TOPOIIA1 + Kurkumina COX2 +, 5LOX + DCA LDHA + Gossypol LDHA + Hipertermia IP-6 Izoflawony ER1 + Kwercetyna, Sulforafan CD133 +, MET + B- glukozydaza STAT1 n HSP70 n TERT n 7. Podsumowanie Nie stwierdzono obniżonej wrażliwości organizmu na działanie poniższych substancji: Kurkumina Kwerceptyna, Sulforafan DCA Izoflawony Gossypol Artemizyna, Artesunat Berberyna Hipertermia Stwierdzono obniżoną wrażliwość organizmu na działanie poniższych substancji: Amigdalina Apigenina IP-6