Nowotwory płuc badania molekularne personalizacja leczenia. Artur Kowalik Zakład Diagnostyki Molekularnej Świętokrzyskie Centrum Onkologii w Kielcach

(1)

Nowotwory płuc –

badania molekularne – personalizacja leczenia

Artur Kowalik

Zakład Diagnostyki Molekularnej

Świętokrzyskie Centrum Onkologii w Kielcach

(2)

Terapia celowana –

wiele możliwości leczenia

KIEDYŚ DZISIAJ

Opracowanie własne

(3)

Rak płuca – wczoraj i dzisiaj

Pacjent z RP

Pacjent NDRP Pacjent

Z DRP

Pacjent DRP

EGFR-zależny ALK-zależny Pacjent

NDRP

Pacjent NDRP

Pacjent NDRP ROS1-zależny

Pacjent NDRP

????-zależny

PRZEDWCZORAJ WCZORAJ DZISIAJ

Opracowanie własne

(4)

Biologia molekularna –

implikacje dla leczenia = ??? zależny

Tsao AS et al. Scientific Advances in Lung Cancer 2015. J Thorac Oncol. 2016 May;11(5):613-638. doi: 10.1016/j.jtho.2016.03.012. Epub 2016 Mar 22.

(5)

Biologia molekularna – implikacje dla leczenia = ??? zależny

Tsao AS et al. Scientific Advances in Lung Cancer 2015. J Thorac Oncol. 2016 May;11(5):613-638. doi: 10.1016/j.jtho.2016.03.012. Epub 2016 Mar 22.

(6)

Algorytm diagnostyczny raka płuca – również się rozwija

Renata Langfort Nowa (2015) klasyfikacja patomorfologiczna raka płuca według World Health Organization 2017.01. Medycyna Praktyczna (Zmodyfikowane)

(7)

Algorytm diagnostyczny raka płuca – również się rozwija

Rearanżacje genu ROS1

????????????????

Mutacja oporności na inhibitory I i II

????????????????

ILOŚĆ POZYSKIWANEGO MATERIAŁU DIAGNOSTYCZNEGO NIE ZMIENIA SIĘ, ALE LICZBA TESTÓW DO WYKONANIA WZRASTA!

Renata Langfort Nowa (2015) klasyfikacja patomorfologiczna raka płuca według World Health Organization 2017.01. Medycyna Praktyczna (Zmodyfikowane)

(8)

Diagnostyka do programu lekowego do zastosowania inhibitorów EGFR, ALK lub ROS1

• rozpoznanie histologiczne lub cytologiczne gruczolakoraka płuca lub niedrobnokomórkowego raka płuca z przewagą utkania gruczolakoraka; w przypadku alektynibu dodatkowo dopuszcza się rozpoznanie raka wielkokomórkowego lub niedrobnokomórkowego raka płuca bez ustalonego typu histologicznego NOS

• chorzy wcześniej nie poddawani systemowemu leczeniu z powodu zaawansowanego nowotworu!

• obecność mutacji aktywującej w genie EGFR kodującym receptor naskórkowego czynnika wzrostu (ang. epidermal growth factor receptor - EGFR) potwierdzona z wykorzystaniem zwalidowanego testu wykonywanego w laboratorium posiadającym aktualny certyfikat europejskiego programu kontroli jakości dla danego testu;

• obecność rearanżacji w genie ALK na podstawie badania: IHC lub FISH lub NGS z wykorzystaniem zwalidowanego testu wykonywanego w laboratorium posiadającym

aktualny certyfikat europejskiego programu kontroli jakości dla danego testu

• lub obecność rearanżacji w genie ROS-1 na podstawie badania metodą FISH lub NGS z wykorzystaniem zwalidowanego testu wykonywanego w laboratorium posiadającym

aktualny certyfikat europejskiego programu kontroli jakości dla danego testu;

https://www.gov.pl/web/zdrowie/choroby-onkologiczne

(9)

NDRP- molekularne cele terapii (Polska)

• Mutacje w EGFR – 10-16%

• Rearanżacje ALK – 1-7%

• Rearanżacje ROS- 1-2%

• Rearanżacje RET- 1-2%

• Rearanżacje NTRK1-3 -1%

• Mutacje w BRAF – 2-6% (50% mutacji to V600E)

• Mutacje HER2 2-3%

• Ekspresja PD1 (częstość w zależności od % komórek)

• ……..

(10)

Terapia celowana - znaczenie

• Terapia celowana w raku płuca wydłuża życie pacjentów (u niektórych nawet więcej niż 7 lat w dobrej jakości życia!)

• Farmakoterapia rozwija się intensywnie i należy się spodziewać jeszcze lepszych wyników leczenia w niedalekiej przyszłości, dlatego bardzo ważna jest diagnostyka molekularna!

• Zwłaszcza, że nie tak dawno była do dyspozycji tylko toksyczna chemioterapia.

(11)

Mutacje w EGFR w raku płuca

Sharma SV.Epidermal growth factor receptor mutations in lung cancer. Nat Rev Cancer. 2007; 7: 169-181

(12)

Translokacje ROS1

Rossi G Detection of ROS1 rearrangement in non-small cell lung cancer: current and future perspectives. Lung Cancer (Auckl). 2017 Jul 7;8:45-55. doi: 10.2147/LCTT.S120172. eCollection 2017.

Kliniczna charakterystyka pacjentów – ROS1:

• Młodzi

• Niepalący

• Zwykle kobiety

(13)

Typy translokacji ALK

IASLC ATLAS OF ALK AND ROS1 TESTING IN LUNG CANCER

(14)

Z jakiego materiału można wykonać badanie genów EGFR, ALK i ROS ?

• Materiał tkankowy pooperacyjny i oligobiopsyjny

(ścisłe przestrzeganie czasu utrwalania tkanek w 10-procentowym zbuforowanym roztworze formaliny, który powinien wynosić 6–48 godzin)

• Materiał cytologiczny świeży i utrwalony

(zawiesina komórek do sporządzenia cytobloku powinna być utrwalona w 10-procentowym zbuforowanym roztworze formaliny lub w 70-procentowym roztworze etanolu przez 6–48

godzin)

• Płyn wysiękowy

• Pozakomórkowe krążące nowotworowe DNA (ctDNA) i CTC – krew obwodowa Dominująca rola u w diagnostyce T790M przy progresji.

NOWOTWORY Journal of Oncology 2014, volume 64, number 4, 336–342

(15)

Materiał - pobranie materiału - dlaczego tak mało?

https://www.cancer.gov/publications/dictionaries/cancer-terms/def/bronchoscopy

(16)

Zawartość komórek nowotworowych w materiale

wykorzystanym do diagnostyki molekularnej raka płuca

44%

56%

5-10%

20-100%

Opracowanie własne

(17)

W przypadku braku materiału pooperacyjnego, biopsyjnego można wykorzystać ctDNA z osocza

ale …. czułość 0,6!!!!!!!!!!!!!!

Husain H, Velculescu VE. Cancer DNA in the Circulation: The Liquid Biopsy. JAMA. 2017 Oct 3;318(13):1272-1274.

(18)

Sekwencjonowanie następnej generacji - NGS

• Projekt poznania ludzkiego genomu 1990-2003 - koszt 3,2mld $

Obecnie sekwencjonowanie genomu ludzkiego 1 tydzień – koszt około 1000 $

100 000

Sekwenator Sangerowski 100 000 pz/dzień

NGS 10 000 000 000 pz/dzień

ZDM ŚCO

https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/313001R

(19)

NGS w diagnostyce onkologicznej

NGS można wykorzystać do analizy fragmentu genomu : a) egzomu,

b) transkryptomu,

c) paneli genowych – duże zastosowanie w obecnej diagnostyce onkologicznej np. rak płuca

NATURE REVIEWS | GENETICS VOLUME 11 | OCTOBER 2010 | 685

(20)

PROCEDURA „WORKFLOW” NGS – 5 DNI !

WYNIK BADANIA GENETYCZNEGO

HE NIEBARWIONY IZOLACJA DNA NGS

ANALIZA BIOINFORMATYCZNA KONSULTACJA

PATOMORFOLOGICZNA

Opracowanie własne

(21)

Diagnostyka NGS w raku płuca – panele genowe

https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/A31149 Mutacja w EGFR del 19 - Doświadczenia własne ŚCO

(22)

Problemy

1. Degradacja DNA (źle utrwalony materiał) skutkuje:

- brakiem wyniku

- wydłużeniem czasu badania

2. Brak materiału diagnostycznego

3. Klonalność tkanki nowotworowej (mutacja nie jest obecna we wszystkich komórkach nowotworowych) – potrzeba czulszych metod

(23)

Gdzie wykonać badanie molekularne genów ?

• Najlepiej w „swoim” szpitalnym laboratorium  zaufanie oraz wzajemna komunikacja

• Laboratorium musi mieć doświadczenie kilkuletnie i wykonywać przynajmniej 100 oznaczeń rocznie (nie ma

dużego marginesu na powtórki – bardzo mało cennego materiału diagnostycznego), a % wykrytych mutacji musi być przynajmniej 10% EGFR oraz 2-7 ALK

(24)

Świętokrzyskie Centrum Onkologii – kompleksowe leczenie

ONKOLOGIA KLINICZNA

RADIOTERAPIA

PET

PORADNIA GENETYCZNA

PATOLOGIA

TORAKOCHIRURGIA

ZAKŁAD PROFILAKTYKI ONKOLOGICZNEJ DIAGNOSTYKA MOLEKULARNA

Źródło: własność ŚCO

(25)

Wnioski

• Diagnostyka molekularna raka płuca jest procesem złożonym i wieloetapowym – praca zespołowa

• NDRP to modelowy przykład zastosowania wyników badań dotyczących biologii tego nowotworu w diagnostyce oraz leczeniu

• W NDRP obok diagnostyki EGFR trzeba wykonać ocenę rearanżacji ALK oraz ROS1

• Kluczowa jest ilość materiału, która determinuje możliwość wykonania badania i dobór metody

• Liczba ocenianych markerów molekularnych systematycznie się zwiększa, natomiast ilość materiału tkankowego pozostaje taka sama  NGS staje się metodą z wyboru

• NTRK, RET - to „pieśń przyszłości” na której „śpiewanie” trzeba być w pełni przygotowanym

• Ważne, aby każdy pacjent miał wykonane badania w jak najkrótszym czasie!

• Terapia celowana w raku płuca wydłuża życie pacjentów (u niektórych nawet więcej niż 7 lat w dobrej jakości życia !)

(26)

Wynik badania NGS z dnia na dzień – nowy sekwenator w ŚCO (7 instalacja w Europie)

Wynik badania panelu genów już po 14h !

Źródło: ZDM ŚCO

(27)

Dziękuję za uwagę !

dr hab. n. med. Artur Kowalik

Zakład Diagnostyki Molekularnej

Świętokrzyskie Centrum Onkologii w Kielcach