Регистрация / Вход
Прислать материал

14.607.21.0098

Аннотация скачать
Общие сведения
Номер
14.607.21.0098
Тематическое направление
Науки о жизни
Исполнитель проекта
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук
Название доклада
Разработка тест-системы неинвазивной диагностики для планирования терапии рака легкого на основе высокопроизводительного секвенирования циркулирующей опухолевой ДНК.
Докладчик
Рыкова Елена Юрьевна
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Получение значимых научных результатов и экспериментальных образцов тест-систем, позволяющих перейти к созданию новых видов диагностической продукции и предоставлению медицинским и научно-исследовательским организациям новых и эффективных средств неинвазивной онкодиагностики и молекулярно-генетического типирования опухолей.
Актуальность и новизна исследования
В настоящее время, число больных раком легкого немелкоклеточного типа (НМРЛ) в российской популяции составляет около 130 000 человек и продолжает неуклонно расти. Несмотря на широкий спектр хирургических, радиологических и фармакологических средств лечения, рак легкого по-прежнему летален – смертность составляет более 65 000 человек ежегодно. Одним из наиболее эффективных подходов является терапия с использованием ингибиторов рецепторной тирозин-киназы (далее TKI) эпидермального фактора роста (EGFR), таких как, эрлотиниб и гефитиниб. Однако, назначение и рациональное планирование такой терапии требует выявления и динамического мониторинга соматических мутаций гена EGFR в опухолевом материале, который зачастую не доступен.
В связи с этим, перспективным является создание минимально инвазивных методов, которые позволят определять спектр соматических мутаций опухоли до и в ходе лечения. В качестве такого подхода можно рассматривать анализ фрагментов опухолевого генома, в составе циркулирующей ДНК крови. Преимуществом такого подхода является не только доступность биоматериала (венозная кровь), но также то, что циркулирующая ДНК теоретически отражает полный спектр мутаций, накопленных во всех частях опухоли. Наиболее информативным методом анализа циркулирующей ДНК можно назвать высокопроизводительное секвенирование. Этот метод позволит не только с высокой чувствительностью и селективностью детектировать мутантные последовательности ДНК в большом избытке ДНК дикого типа, но также проводить одновременную детекцию всего спектра мутаций в релевантном наборе последовательностей ДНК, - в первую очередь, генов каскада EGFR.
Описание исследования

Циркулирующая ДНК была выделена из образцов плазмы 40 пациентов с диагнозом аденокарцинома легкого и подтвержденным статусом mutEGFR+. Высокопроизводительное секвенирование выполняли с использованием разработанной таргетной панели на основе технологии Ion Torrent PGM со средней величиной покрытия не менее 1000Х. Анализ данных выполняли с использованием собственного программного обеспечения.

Результаты исследования

У 34 пациентов (85%) удалось обнаружить мутации EGFR, выявленные в операционном материале, при этом у одного пациента была подтверждена двойная мутация: в 19 и 21 экзонах. Сопутствующие мутации были выявлены в генах KIT, PIK3CA, TP53, ALK и др., многие из которых в литературе описаны как значимые для оценки прогноза и эффективности ИТК EGFR. Было установлено, что удельное содержание мутантного аллеля ассоциировано с общей концентрацией циркулирующей ДНК в плазме. Относительный уровень мутаций EGFR в цДНК варьировался в диапазоне от 0,4% до 91%. Пациент с наибольшим уровнем характерен еще и наличием несинонимичных мутаций в 3 других генах, то есть высокой мутационной нагрузкой, которая также является важным биомаркером. У одного из пациентов, в плазме были обнаружены мутации L858R и ex19del, в то время как в операционном материале из первичного очага делеция не была обнаружена. Для эффективного анализа данных секвенирования цДНК был разработан биоинформатический алгоритм, который обеспечивал чувствительную детекцию инделей средней длины и точечных мутаций с низким содержанием мутантного аллеля.

Практическая значимость исследования
Полученные результаты свидетельствуют о перспективах внедрения технологии NGS для исследования циркулирующей ДНК. Недостаточная чувствительность потенциально может быть преодолена за счет получения большего объема плазмы крови, или путем дополнительной амплификации цДНК. Удалось реализовать важное преимущество NGS – были выявлены некоторые известные клинически значимые мутации. В то же время, остается не решенным вопрос о корректной интерпретации таких находок. Самостоятельной проблемой является анализ данных секвенирования, так как не существует специализированных решений для эффективной детекции делеций среденй длины и SNV при ультра-низких уровнях относительного содержания опухолевой ДНК. Поэтому в рамках выполненной работы был разработан собственное биоинформатическое ПО. В целом, результаты указывают на перспективность использования NGS в анализе цДНК для получения информации о трудноступных очагах и мониторинга динамики молекулярных изменений в ходе лечения.