Die Verwendung einer single-needle-Biopsie und neue Technologie für die tumor-Diagnose entwickelt, die durch Baylor-College von Medizin und dem Broad Institute des MIT und Harvard haben Forscher in der Lage, eine genauere und breitere Fenster in cancer biology, tumor-Art und die Mechanismen der Reaktion und Widerstand gegen die Therapie, als mit herkömmlichen Methoden.
Diese neue Methode analysiert die Kombination von tumor-Erbgut (Genomik) mit tiefen protein-und phosphoprotein Charakterisierung (proteomics) mit einem single-needle-core-Biopsie aus dem tumor eines Patienten. Diese Art von proteogenomic Analyse war nur möglich, bevor mit viel größeren Gewebe-Proben, die an der Operation und zeigt Versprechen für die zukünftige Verwendung in der klinischen Anwendung.
Die Studie skizziert diese neue micro-scale-Technologie wird in der Fachzeitschrift „Nature Communications“.
Die Notwendigkeit für neue Technologien
„Die Patienten sterben an Krebs, weil, bei einer hinreichend grundlegenden Ebene, haben wir nicht in der Lage gewesen, um herauszufinden, welche Art von Krebs behandeln wir“, sagte co-entsprechenden Autor Dr. Matthew Ellis, professor und Direktor des Lester und Sue Smith Breast Center, McNair scholar und associate director von Präzisions-Medizin an der Dan-L Duncan Comprehensive Cancer Center am Baylor. „Die Analyse von proteogenomics Daten, die Angaben über Zehntausende von Proteinen und Genen, die zusammen mit einem system, entwickelt von der National Cancer Institute Klinische Proteom-Tumor Analysis Consortium (NCI-CPTAC) Ermittler, bietet mehr details über das, was Los ist in jeden tumor. Jedoch, die Anwendung von proteogenomics sowohl für die wissenschaftliche Forschung und die Diagnose Krebs wurde begrenzt durch die Größe der Gewebeprobe erforderlich.“
„In der Regel -, Patienten -, tumor-Biopsien sind etwa ein Fünftel der Größe, was nötig ist für proteogenomics Analysen, so investierten wir erhebliche Anstrengungen unternommen, um Methoden zu erfolgreich ‚microscale‘ den Prozess zu entsprechen, die kleinere Menge von material, die in der routine-Diagnose-Einstellung und, vor allem, nicht Opfer Tiefe der Berichterstattung des proteoms und phosphoproteome,“ sagte Dr. Steven Carr, co-entsprechenden Autor und leitender Direktor von proteomics und des Instituts Wissenschaftler des Broad Institute.
Die veröffentlichte Studie beschreibt die Methoden entwickelt, die es ermöglichen, detaillierte Analysen von high-quality DNA, RNA und Proteine aus einer single-core-Nadel-Biopsie.
„Wichtig ist, dass unsere neuen Methodik umfasst die Analyse des phosphoproteins, bezieht sich auf Proteine, die aktiviert werden, durch die Zugabe von Phosphat Chemische Gruppen,“ sagte Ellis, die auch ein Ermittler in der NCI-CPTAC. „Für einige Krebserkrankungen, wie ERBB2 (HER2 ) Brustkrebs, die Fähigkeit zu Messen, diese änderungen kritisch, weil Sie sind, was Sie antreibt Krankheit.“
Die Tests mit der neuen Technologie
Zum testen der neuen Technologie, Carr, Ellis und Ihre Kollegen angewendet, die Methoden, um eine pilot-Studie zur Beurteilung der Machbarkeit von proteogenomic profiling vor und 48 bis 72 Stunden nach Beginn der ErbB2-targeting Chemotherapie. Sie erwarten Einblicke in die Variabilität der Ergebnisse nach der Behandlung von der Beurteilung der Fähigkeit des ErbB2-Antikörper zu hemmen, die drug-target.
„Zum ersten mal waren wir in der Lage, zu erkennen, statistisch signifikante Reduktion der ERBB2-protein-Phosphorylierung nach der Behandlung bei Patienten reagierten auf die Behandlung. Wir nicht sehen, eine Reduzierung dieses protein für diejenigen, die nicht auf die Behandlung ansprechen,“ Ellis sagte. „Bei Patienten, die nicht auf die Behandlung ansprechen, unsere tiefen-Skala-Daten-Analysen vorgeschlagen, diverse Resistenzmechanismen gegen ERBB2 gerichtete Therapeutika könnten angesprochen werden, mit alternativen Ansätzen für diejenigen, die die Patienten tatsächlich erhalten.“
Der test der micro-scaled-Technologie, die große Mengen von Daten, die von den Tumoren, offenbart grundlegende Einsichten in die vielfältigen Elemente, die drive-tumor-Antworten, einschließlich derjenigen, die von der tumor-immun-mikroumgebung. Der test diente als Nachweis der Grundsatz, dass diese Technologien Versprechen für Präzisions-Medizin, D. H. es kann verwendet werden, um zu prüfen, einzelne Tumore und präzisen Behandlungsplan für jeden.
„Bevor wir allerdings bringen die neuen Technologien in die Klinik, ist es notwendig, Sie anzuwenden, um eine größere Anzahl von Tumorproben, um zu bestätigen, Ihre diagnostischen Wert,“ Ellis sagte.
„Unter der Schirmherrschaft der NCI-CPTAC, erweitern wir Studien in größeren Gruppen von Patienten, die Behandlung für Brustkrebs im Kontext von klinischen Studien,“ sagte Carr, co-principal investigator mit Ellis in der NCI-CPTAC.
Eine zentrale Herausforderung wird sein, den Zugang zu einer großen Anzahl von high-Qualität, erhalten von klinischen Proben. Die Machbarkeit des Lernens aufschlussreiche Biologie, wie gezeigt, in diesem Papier soll ein Anreiz für ärzte und klinische Studie-teams zum sammeln und speichern von Biopsie-material für groß angelegte prospektive Studien und für das Verständnis der Biologie von Medikamenten in Patienten-Proben.
„Die Fähigkeit zu lernen Signalwege bei Patienten ist beispiellos“, sagte erste-und co-entsprechenden Autor Dr. Shankha Satpathy, ein Forschungs-Wissenschaftler in der Carr Labor in die Breite.
„Moving forward, unser plan ist die Entwicklung eines Labors an Baylor zur Durchführung dieser Arten der Diagnose mittels micro-skaliert proteogenomic Technologien, um einen besseren Diagnose-Plattform für unsere Patienten,“ Ellis sagte.