Ewolucja nowotworu to złożony proces. Wiemy wprawdzie, że rozwój guza polega na ciągłej ekspansji klonalnej, dywersyfikacji genetycznej oraz selekcji klonalnej, ale nadal pozostaje wiele pytań o te procesy, na które odpowiedzi nie znamy. A znalezienie ich może być kluczem do zapobiegania progresji nowotworu oraz nawrotom.
Według dr Michaeli Gruber, której prace finansowane są w ramach projektu CLL_INCLONEL (Identification and functional dissection of key genetic events in early chronic lymphocytic leukaemia), CLL jest użytecznym modelem do poznawania tych procesów dzięki wysokiej chorobowości, powolnej progresji początkowej oraz łatwości dostępu do próbek.
Dr Gruber badała dynamikę klonalną w kohorcie 21 pacjentów z CLL, od których pobierane były regularnie próbki, od diagnozy do rozpoczęcia leczenia. Jej celem było poznanie ciągu wydarzeń prowadzących do progresji choroby za pomocą nowej generacji sekwencjonowania próbek pobranych od pacjentów. Opracowała także modele in vitro celem zanalizowania funkcjonalnego oddziaływania tych genetycznych zdarzeń na biologię komórek B, badała ich wpływ na CLL oraz zgromadziła cenne informacje o oddziaływaniu leków na potencjalne subpopulacje CLL.
Dr Gruber zgodziła się opowiedzieć o wynikach projektu i o tym, jak w przyszłości doprowadzą być może do zindywidualizowanej diagnostyki oraz terapii CLL.
Jaką wiedzę chciała pani uzyskać dzięki temu projektowi?
Nadrzędnym celem projektu było lepsze poznanie wczesnej dynamiki rozwoju i klonalnej ewolucji nowotworu podczas jego progresji od diagnozy do konieczności podjęcia leczenia. CLL jest modelem, który dostarcza bardzo wielu informacji na potrzeby badania takich schematów naturalnego rozwoju nowotworu. Zwykle początek jest niebolesny i dosyć rozciągnięty w czasie (całe lata), zanim pojawia się konieczność leczenia.
Dlaczego warto lepiej poznać ewolucję klonalną? Jak może to pomóc w zapobieganiu progresji nowotworu oraz wznowie?
Wnioski z ostatnich badań, w których sekwencjonowano nowotwory, wskazują, że pojawienie i rozszerzenie się mutacji prowadzących do raka następuje w specyficznej sekwencji. Na ogół pewne mutacje, które mogą wywoływać raka, pojawiają się wcześnie. Inne mutacje raczej występują później i wydają się mieć zmienny wpływ na rozwój nowotworu. Co więcej, rożne podtypy nowotworu cechują się odmiennymi schematami mutacji.
Razem wszystkie te wnioski sugerują możliwość przewidywania konkretnego potencjału ewolucyjnego (tj. plastyczności) nowotworu u pacjenta, który de facto napędza progresję, odporność na leczenie oraz wznowę. Na podstawie tej wiedzy można by kształtować strategie terapeutyczne bezpośrednio w odpowiedzi na tę plastyczność nowotworu. Byłby to ogromny krok w pokonywaniu obecnych przeszkód w leczeniu raka.
Jakie są najważniejsze wnioski z tego projektu?
Nasze dane wskazują, że kluczowe mutacje powodujące progresję CLL pojawiają się bardzo wcześnie w cyklu choroby, lata przed objawami uzasadniającymi rozpoczęcie terapii. Po raz pierwszy byliśmy też w stanie określić ilościowo oddziaływanie poszczególnych subklonalnych mutacji w ekspansji guza in vivo.
Inne ważne odkrycie to wyraźnie odróżnialne schematy wzrostu pomiędzy pacjentami, zarówno globalnie, jak i na poziomie subklonalnym. No i wreszcie, nasze dane pokazują, że u poszczególnych pacjentów istnieje rożny potencjał ewolucji klonalnej i wzrostu, a schematy te utrzymują się przez cały cykl choroby, aż do wznowy.
Czy może nam pani powiedzieć więcej na temat zastosowanych technologii edytowania genomu?
Bardzo potrzebne są odpowiednie modele eksperymentalne do testowania funkcjonalnych skutków obserwacji poczynionych w ramach sekwencjonowania CLL. Dlatego zastosowaliśmy nowe strategie edytowania genomu, najpierw TALEN, a następnie przerzuciliśmy się na technologię CRISPR/Cas9, która pojawiła się niedawno i jest łatwiejsza w programowaniu. Dzięki niej właśnie ustaliliśmy macierz izogenicznych linii komórek B, które wykorzystywane są do testowania wpływu mutacji na biologię komórkową na poziomie molekularnym oraz – co najważniejsze – na reakcję na leczenie.
Jakie ma pani plany teraz, kiedy projekt dobiegł końca?
Uruchomiliśmy w Wiedniu kilka projektów kontynuujących te prace, których celem jest zintegrowanie wiedzy o epigenetycznych modyfikacjach i mikrośrodowiskach nowotworu, a także o ich roli i dynamice w ewolucji CLL.
Jaki wpływ może wywrzeć ten projekt na przyszłość diagnostyki i leczenia?
Mamy nadzieję dowieść przewidywalności procesu ewolucji raka. Dysponując wystarczającą znajomością sił uruchamiających tę ewolucję oraz dzięki selektywnym zaletom mutacji subklonalnych, mamy nadzieję opracować prognostyczne schematy przewidujące indywidualne ścieżki ewolucyjne.
Bezpośrednim celem terapii opartych na tych schematach byłaby plastyczność nowotworu, od której zależy progresja, odporność na leczenie oraz wznowa. CLL stwarza unikalne możliwości lepszego poznania ewolucji raka. Koncepcyjne poznanie raka dzięki CLL miałoby spory potencjał translacji na inne nowotwory hematologiczne i lite.
CLL_INCLONEL
Dofinansowanie z FP7-PEOPLE.
strona projektu w serwisie CORDIS
poleca:
