הנדסה אזרחית & הנדסה מבנית
Genomics בפיתוח תרופות ממוקדות לסרטן נדיר
Table of Contents
ההתקדמות האחרונה ב-genomics מעצבת מחדש את האופן שבו חוקרים ורופאים ניגשים לסרטן נדיר - ממאירים המשפיעים על פחות מ-200,000 אנשים בארצות הברית מדי שנה, כי סרטן זה אינו מקרי, הם קיבלו באופן היסטורי פחות השקעה במחקר, ואפשרויות טיפול לעתים קרובות מלוטשות מאחורי אלה עבור גידולים נפוצים יותר. Genomics, המחקר המקיף של מערכת DNA שלמה של אורגניזם, כולל כל הגנים שלה, מציע כעת מסלולים גנטיים אלה מעורבים ישירות כדי לפתח טיפולים גנטיים אלה.
תפקיד הגנומיקים ב-Unlocking Cancer Biology
(ג'נומיקס מאפשר למדענים לקרוא את הקוד הגנטי המלא של גידול – לא רק כמה גנים אלא גם את הגנום המלא או הגנום.על ידי השוואת ה-DNA של תאי הסרטן עם תאים בריאים מאותה מטופלת, החוקרים יכולים לזהות מוטציות אחוריות ייחודיות לסיכון של סרטן ה-Ammcentary) עבור סרטן נדיר, שבו סיווגים פתולוגיה קונבנציונליים עשויים להציע הדרכה מועטה, נטייה מולקולרית זו יכולה לחשוף מוטציות אחוריות בלתי צפויות של סרטן הרחם:
טכנולוגיות מתקדמות
פלטפורמות ריצוף הדור הבא (NGS) הפחיתו באופן דרמטי את העלות והגבירו את המהירות של ניתוח גנטי.כלול-exome Sequencing (WES) קורא את האזורים הקידוד חלבון - כ 1–2% מהגנום - שבו רוב מוטציות המתעוררות המחלה יכולות לזהות כלי דם נדיר, אשר לעתים קרובות משקף DNA שלם, מוטציות לא מבוססות-coding, אשר יכול גם לזהות גנים נדירים של סרטן הרחם.
זיהוי של מוטציות גנטיות
(הופנה מהדף ⁇ ) המטרה העיקרית של ניתוח גנטי בסרטן נדיר היא לזהות מוטציות שניתן להתמקד על ידי תרופות קיימות או נקודה זו לפיתוח סמים חדש. Beyond the known-FLT:0TP53cioFLT:1 ו-FLT:2KRASuaFLT 3 מוטציות, אשר נפוצות יותר בסרטן תכופים, סרטן נדיר לעתים קרובות מציג חתימות גנטיות ייחודיות עבור סרטן המעי הגסה:
מ Mutation to Targeted Therapy: Development Pathways
לאחר שמוטציה של נהג מאושרת בסרטן נדיר, הדרך לטיפול ממוקד כרוכה במספר שלבים: אימות קליני, עיצוב תרופות או טיהור, ובדיקות קליניות. כי לסרטן נדיר יש אוכלוסיות קטנות של חולים, ניסויים אקראיים בקנה מידה גדול הם לעתים קרובות בלתי סביר.
מטרות ישירות של חלבונים מוגזים
טיפולים ממוקדים רבים הם מולקולות קטנות שנועדו לעכב את החלבון החריג המיוצר על ידי a mutated Oncogene.לדוגמה, TheFLT:0BRAF V600EveFLT:1 מוטציות - שנמצאו במספר סרטן נדיר כולל לוקמיה תאית, Erdheim-Chester מחלה, וכמה מלנמס - יכול להיות חסום על ידי תרופות כמו refmuraib, באופן דומה F2N: LT זה למעשה, כי הם סרטן השדים נדירים, אשר ניתן לטפל ⁇ .
טיהור סמים קיימים
(הפיתוח לסמים לתרכובת חדשנית הוא יקר וזמנית, טיהור תרופות שכבר אושרו עבור אינדיקציות אחרות הוא אסטרטגיה מעשית לסרטן נדיר.אם פרופיל גנטי מגלה מוטציה ידועה להגיב תרופה מסוימת לסרטן נפוץ, אותו תרופה ניתן לבחון לעתים קרובות את הקשר הגלקטי של סרטן: תגובה 3Cal-Flastic, אשר משמש סרטן דלקתי של תגובה 3D2-FalLT2igal-R.
אתגרים ב-Genomics-Driven Therapy for Rare Cancers
למרות ההבטחה, החלת גנומיקים לטיפול בסרטן נדיר אינה ללא מכשולים.שלושת האתגרים העיקריים שולטים: דגימות ומחסור בנתונים, גרוטוגניות גידול, ועלויות גבוהות.
גודל הדגימות המוגבל
עם כל כך מעט חולים, השלמת מספיק נתונים גנטיים כדי לזהות מוטציות חוזרות הוא קשה. מוטציה המתרחשת רק 1% של סרטן נפוץ עדיין יכול לייצג אלפי חולים, אבל בסרטן נדיר, אותו תדירות מתורגם רק קומץ של אנשים.זה הופך את זה קשה להוכיח כי מוטציה מסוימת היא באמת נהג ולא נוסע.
טומור הטרוגניות
אפילו בתוך סוג נדיר של סרטן, גידולים עשויים להיות מגוונים מבחינה גנטית.לדוגמה, rhabdomyosarcomas כוללים תת-טיפוס עם FLT:0PAX3/7-FOXO1igFLT:1 fusions כמו גם היתוך-negative טפסים המונעים על ידי מוטציות נפרדות. זה heterogeneity פירושו כי טיפול ממוקד עבור תת-קבוצה אחת יכול לא לעבוד עבור עוד גידול, כמו גם על ידי מוטציות, כמו גם כדי לזהות מוטציות חדשות, כמו גם על ידי טיפול מוטציות יכול להיות מדבק מחדש.
עלויות וגישה
קביעת כל הגנום של הגידול עולה כמה אלפי דולרים, ולא כל מערכות הבריאות מכסה אותו.יתר על כן, מטופלים נדירים רבים של סרטן מטופלים מטופלים בבתי חולים קהילתיים שאינם תשתית בדיקות גנומית.המאמצים להפחית עלויות, כגון לוחות הגן ממוקדים המכסים רק את המוטציות המתפעלות ביותר, עוזרים, אך האידיאלי הוא גישה רחבה לחברות תרופות ללא מטרות רווח וארגונים ללא מטרות רווח, יש סיוע חינם, אך ורק תוכניות ללא מטרות רווח, אך ורק תוכניות ללא מטרות רווח, אך הן מבוססות בעולם.
כיוונים עתידיים: רפואה קדם לכל סרטן
העשור הבא מבטיח להאיץ את שילוב של גנומיקים לטיפול שגרתי בסרטן נדיר.כמה מגמות הן נטייה להפוך את זה אפשרי.
שילוב עם Immunotherapy
Genomics גם מודיע אסטרטגיות אימונותרפיה עבור סרטן נדיר. Tumors עם נטל מוטציה גבוה לעתים קרובות להגיב טוב יותר מעכבי מחסום, ופרופיל genomic יכול לזהות מקרים אלה.לדוגמה, כמה סרטן נדיר הנגרמ על ידי מחסור תיקון לא מתאים, כגון תת-קבוצה של סרקומה הרחם סרקומה, רגישים מאוד ל-perolizumab בנוסף, ניאוגנים מניסויים נדירים יכול לשמש לטיפול בסרטן גנטיקה כדי להיות נפוץ.
ג'ין Editing and Alternative Modalities
(הטכנולוגיות כמו CRISPR-Cas9 פותחות את האפשרות לתקן מוטציות נהיגה ישירות, אם כי זה נשאר בעיקר לפני קליניקה. עבור סרטן נדיר עם סיבה גנטית יחיד, מוגדר היטב, כגון מוטציות מסוימות של גרלין ב-FLT:0BRCA1/2FLT:1 כי לפני סרטן שחלות נדיר, עריכת גנים יכול להציע תרופה אחת ליום.
אינטליגנציה מלאכותית ב-Demomics
אלגוריתמי למידת מכונות הופכים הכרחיים לפרשנות כמויות עצומות של נתונים גנטיים שנוצרו מגידולים נדירים.AI יכול לאשר מוטציות עבור בדיקות פונקציונליות, לחזות רגישות לסמים בהתבסס על דפוסים מולקולריים, ואפילו להציע טיפולים שילוביים הממקדים הן את הנהג הראשי והן את מסלולי ההתנגדות הסבירות.
מסקנה
Genomics שינה את הנוף עבור חולים נדירים לסרטן במקום להיות התפטר פרוגנוזה bleak עם כמה אפשרויות, רבים יכולים עכשיו לקבל טיפולים שנועדו לתקוף את החולשות הגנטיות הספציפיות של הגידולים שלהם.סיפורי ההצלחה - אינטימי עבור GIST, larotctinib עבור NTRK fusion- חיובי סרקמוס, ואחרים - לנטרל את ההשפעות הנדירות של סרטן, ללא קשר להפחתה משמעותית של סרטן כימותרפיה, אך לא ניתן יהיה טיפול תרופתי, אלא ירידה משמעותית, ללא קשר להפחתה קלינית, אך לא משנה אם כי הם יכולים להיות מעורבים.