בשנת 1937, הנשיא פרנקלין רוזוולט חתם על חוק הסרטן הלאומי, והשיק מאמץ ארצי להילחם במחלה. 87 שנים מאוחר יותר, למרות התקדמות משמעותית, הטיפול בסרטן נופל לעתים קרובות, כאשר 50 עד 80 אחוז מהחולים לא הגיבו לטיפול ויותר מ-600,000 מקרי מוות מסרטן מדי שנה בארצות הברית.
מה אם רופאים יכלו לחזות את הצלחתו של כל טיפול בסרטן, להבטיח שכל מטופל יקבל את הטיפול היעיל ביותר?
האתגר טמון באופי המגוון של המחלה. ישנם מאות סוגים שונים של סוגי סרטן, המאופיינים בסוג התא הספציפי ממנו הם נובעים. גם חולים עם אותו סוג סרטן דורשים טיפולים מותאמים אישית בשל גורמים ייחודיים כמו נטייה גנטית, אורח חיים ותגובה חיסונית. התוצאות הטיפוליות -; מהפוגה מוחלטת לעמידות לטיפול -; הם בלתי צפויים מכיוון שתאים סרטניים יכולים לפתח עמידות לתרופות באמצעות מוטציות גנטיות, מה שהופך את הטיפול ללא יעיל.
כדי להתמודד עם המורכבות הזו, צוות מחקר מאוניברסיטת אלבמה בבירמינגהם בראשות אנינדיה דוטה, Ph.D., פרופסור ויו"ר המחלקה לגנטיקה של UAB, ביקש לזהות דפוסים בתוך האקראיות לכאורה הזו. מינוף מאגרי מידע מבוססי תאי סרטן -; כולל הגנומיקה של רגישות לתרופות בסרטן, או GDSC, פורטל התגובה לטיפול בסרטן, או CTRP, והקטלוג של מוטציות סומטיות בסרטן, או COSMIC -; הצוות חקר "האם רמות ביטוי הגנים מתואמות עם תגובת התרופה" על פני קווי תאים סרטניים שונים.
GDSC ו-CTRP מספקים מידע על מידת הרגישות של קווי תאים שונים לתרופות שונות נגד סרטן, בעוד ש-COSMIC מקטלגת את ביטוי הגנים שלהם. Divya Sahu במעבדה של דוטה חקרה 777 קווי תאים סרטניים שהיו קיימים בשני מסדי הנתונים ומצאה 36 גנים הקשורים לעמידות לתרופות אנטי-סרטניות. אחד מהגנים הללו, FAM129B, נמצא כחשוב במיוחד בעמידות לתרופות על ידי תאים סרטניים. ממצא זה מתיישב עם מחקרים ניסויים קודמים על FAM129B, המאמתים את היעילות של הגישה האנליטית שהופעלה במחקר UAB זה.
קבוצת המחקר פיתחה ציון משולב, בשם UAB36, תוך שימוש ב-36 הגנים המקושרים ביותר לעמידות לתרופות. הם מצאו שהציון הפוליגני UAB36 הראה מתאם מעולה עם עמידות יחסית לתרופות אנטי-סרטניות שונות בהשוואה לציונים הפוליגניים הקיימים.
החוקרים יישמו UAB36 כדי לחזות ביטוי של גנים הקשורים לעמידות של סרטן השד נגד טמוקסיפן, תרופה בשימוש נרחב לטיפול בסרטן השד. UAB36 הראה בעקביות יעילות גבוהה יותר בהשוואה לגישה של גן בודד. UAB36 גם גבר על חתימות גנים מבוססות כמו ENDORSE ו-PAM50 בקורלציה שלו עם עמידות לטמוקסיפן בתאי סרטן השד.
המחקר חצה ממחקרי קו התא ליישום ככלי פרוגנוסטי כאשר החוקרים השתמשו בציון UAB36 כדי לחזות את תוצאת המטופל בשלוש קבוצות שונות של חולות סרטן שד בפועל שטופלו בטמוקסיפן. הם מצאו כי מטופלים עם ציוני UAB36 גבוהים הראו הישרדות נמוכה יותר ללא תלות בגיל המטופל ובשלב הגידול, בהתאם לציפייה שציון זה מנבא עמידות גבוהה יותר לטמוקסיפן. הגידולים עם UAB36 גבוה הראו העשרה של מערכי גנים הקשורים לעמידות מרובה לתרופות. זה מבסס את UAB36 כסמן ביולוגי מבטיח לניבוי עמידות לתרופות אנטי-סרטניות והישרדות לקויה.
ל-UAB36 יש פוטנציאל ככלי לרפואה מותאמת אישית, המסייע בזיהוי חולים בסיכון גבוה יותר לתנגודת לטמוקסיפן והישרדות לקויה, דבר המצביע על כך שחולים אלה ייהנו מאסטרטגיות טיפול חלופיות. המחקר מספק מפה כדי לעזור לרופאים לבחור את הטיפול הטוב ביותר בסרטן ולחזות את התוצאות עבור כל חולה, אם כי יש לאמת זאת על ידי ניסוי קליני פרוספקטיבי.
גישה זו אמורה לספק סמנים ביולוגיים מבטיחים לעמידות בסוגי סרטן רבים כנגד תרופות ספציפיות וניתן לשפר אותה עוד יותר על ידי שילוב שיטות למידת מכונה בניתוח."
אנינדיה דוטה, Ph.D., פרופסור ויו"ר המחלקה לגנטיקה של UAB
מלבד דוטה, מחברי המחקר, "פיתוח של ציון פוליגני החוזה עמידות לתרופות ותוצאת מטופל בסרטן השד", פורסם ב- NPJ Precision Oncologyהם Sahu ו-Isac Andres Segura Rueda, המחלקה לגנטיקה של UAB. מחברים שותפים נוספים הם ג'פרי שי ואג'יי צ'טראת', חברים לשעבר במעבדה של דוטה באוניברסיטת וירג'יניה, שרלוטסוויל.
התמיכה הגיעה מהקרן לחקר סרטן השד של אלבמה, מענק תמיכה בשיתוף פעולה בענן מסוג Cancer Genomics Cloud וה- National Institutes of Health מענק CA060499.
ב-UAB, גנטיקה וביוכימיה וגנטיקה מולקולרית הן מחלקות בבית הספר לרפואה של Marnix E. Heersink.
