Jaké jsou hlavní cíle jednoho z výzkumných programů NÚVR? Jak se daří je naplňovat? A jakých úspěchů se vašim kolegům a skupinám zapojeným do výzkumu v oblasti časné detekce a prevence nádorů již podařilo dosáhnout? Odpovědi nejen na tyto otázky se dozvíte v článku, který připravili hlavní vedoucí tohoto programu Petr Džubák a Marek Svoboda.
Výzkumný program 4 (VP4) – Včasná detekce a prevence nádorů – představuje jednu z klíčových součástí aktivit NÚVR. Jeho posláním je vývoj inovativních metod a technologií pro časnou diagnostiku nádorových onemocnění a identifikaci rizikových faktorů, které by umožnily zefektivnit screeningové programy, zlepšily možnosti prevence, zvýšily úspěšnost léčby a v konečném důsledku snížily úmrtnost pacientů díky záchytu nádorů v časných stadiích. Časná detekce nádorů totiž umožňuje zahájit cílenou terapii v době, kdy je onemocnění nejlépe léčitelné, což významně zvyšuje šance pacienta na úplné uzdravení.
Na řešení cílů programu se podílí multidisciplinární tým složený z předních odborníků z akademických pracovišť i klinické sféry. Do programu jsou zapojena zejména pracoviště Univerzity Palackého v Olomouci, včetně Ústavu molekulární a translační medicíny (ÚMTM), Masarykova onkologického ústavu v Brně (MOÚ) a 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy v Praze (1. LF UK). Unikátní synergie expertů z oblasti molekulární biologie, genetiky, bioinformatiky, analytické chemie, biofyziky a medicíny umožňuje komplexní přístup k problematice časné detekce nádorů.
Proteinový podpis a časný záchyt karcinomu plic
Jedním z hlavních pilířů v současnosti probíhajícího výzkumu je rozsáhlá multicentrická studie, vedená olomouckým ÚMTM, která se zaměřuje na identifikaci biomarkerů karcinomu plic v kondenzátu vydechovaného vzduchu. Cílovou skupinou jsou především jedinci s vysokým rizikem vzniku plicních nádorů, mezi něž patří aktivní kuřáci a bývalí silní kuřáci. Tato studie přímo navazuje na úspěšný pilotní projekt, jehož výstupem bylo charakterizované proteinové spektrum (proteinový podpis), specifické pro nádorová onemocnění průdušek a plic. Smyslem realizované studie je validovat proteinový podpis pro účely časného záchytu plicních nádorů na větších kohortách pacientů a zdravých kontrol. Věříme, že nám studie poskytne dostatek dat k rozhodnutí, zda se jedná o dostatečně robustní metodu vhodnou pro onkologický screening a zda je implementovatelná v běžné klinické praxi. Úspěch studie by dal šanci na zvýšení efektivity screeningu plicních nádorů. Do sběru vzorků a dat se postupně zapojují zdravotnická pracoviště napříč Českou republikou (Fakultní nemocnice Olomouc, Masarykův onkologický ústav, Všeobecná fakultní nemocnice v Praze a další spolupracující pracoviště).
Nová biočipová metoda pro detekci mutace V600E v genu BRAF
Souběžně s klinickým výzkumem probíhá intenzivní vývoj vysoce citlivých metod pro detekci nádorově specifických biomarkerů. Týmy z NÚVR využívají nejmodernější technologie, např. Ramanovy spektroskopie, povrchové plazmonové rezonance nebo elektrochemických biočipů, které umožňují detekci velmi nízkých koncentrací proteinových a genetických markerů ve snadno dostupných tělních tekutinách. Velkou výhodou těchto metod je jejich potenciál pro využití v klinickém prostředí, včetně rutinních vyšetření.
Jedním z významných dílčích úspěchů je vývoj nové biočipové metody pro detekci mutace V600E v genu BRAF, která je klíčovou aktivační mutací v patogenezi řady nádorů včetně melanomu, karcinomu plic nebo tlustého střeva a konečníku. Metoda vyvinutá týmem Dr. Martina Bartošíka z MOÚ v Brně ve spolupráci s Universidad Complutense de Madrid, Španělsko, vykazuje vysokou citlivost a specificitu. Je optimalizována pro analýzu tzv. tekuté biopsie – detekci mutace v cirkulující nádorové DNA izolované ze vzorku krve pacienta. Tím se otevírá cesta pro její využití v klinické praxi, např. v rámci terciární prevence k monitorování pacientů po léčbě, za účelem včasného záchytu případného relapsu onemocnění. Výsledky byly publikovány v prestižním časopise Sensors and Actuators B: Chemical (IF 8,4) a metoda je registrována pro patentové řízení, což dokládá její inovativnost a aplikační potenciál. (Sebuyoya et al., 2023)
ENIGMA: rozsáhlá funkční analýza missense variant genu CHEK2
Pokroků bylo dosaženo rovněž v oblasti genetických prediktorů vzniku nádorových onemocnění. Jedná se o velmi důležitý výzkum, jehož výsledky mohou mít zásadní dopad pro stratifikaci rizik a racionální nastavení preventivních programů u jedinců, kteří jsou nosiči patogenních mutací v genech uplatňujících se při vzniku dědičných nádorových syndromů. Ve spolupráci s mezinárodním konsorciem ENIGMA byla dokončena rozsáhlá funkční analýza missense variant genu CHEK2, který patří mezi nejfrekventněji mutované geny u osob vyšetřovaných pro podezření na hereditární nádorový syndrom. Práce mezinárodního týmu pod vedením odborníků z 1. LF UK, publikovaná v časopise Clinical Cancer Research, ukázala, že i některé missence varianty jsou spojeny se středně zvýšeným rizikem vzniku karcinomu prsu, proto mají velký význam pro klinickou praxi při genetickém testování a poradenství ohledně preventivních opatření. (Stolarova et al., 2023)
Výzkum v rámci programu VP4 může mít značné dopady na péči o onkologické pacienty i zdravou populaci. Vývoj nových přesnějších a dostupnějších metod časné diagnostiky umožní zachytit nádorová onemocnění v léčitelných stadiích. Identifikace jedinců se zvýšeným genetickým rizikem zase otevírá cestu k personalizovaným preventivním programům. Dosažené výsledky posouvají možnosti prevence a personalizované péče na novou úroveň a povedou ke zlepšení kvality života a snížení společenských a ekonomických dopadů nádorových onemocnění.
Reference
Sebuyoya, R., Valverde, A., Moranova, L., Strmiskova, J., Hrstka, R., Montiel, V. R.-V., Pingarrón, J. M., Barderas, R., Campuzano, S., & Bartosik, M. (2023). Dual detection system for cancer-associated point mutations assisted by a multiplexed LNA-based amperometric bioplatform coupled with rolling circle amplification. Sensors and Actuators B: Chemical, 394, 134375. https://doi.org/10.1016/j.snb.2023.134375
Stolarova, L., Kleiblova, P., Zemankova, P., Stastna, B., Janatova, M., Soukupova, J., Achatz, M. I., Ambrosone, C., Apostolou, P., Arun, B. K., Auer, P., Barnard, M., Bertelsen, B., Japan, B., Blok, M. J., Boddicker, N., Brunet, J., Burnside, E. S., Calvello, M., … Kleibl, Z. (2023). ENIGMA CHEK2gether Project: A Comprehensive Study Identifies Functionally Impaired CHEK2 Germline Missense Variants Associated with Increased Breast Cancer Risk. Clinical Cancer Research, 29(16), 3037–3050. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-23-0212