Przeprowadzona przez brytyjskich naukowców wszechstronna analiza sposobu, w jaki rak płuc ewoluuje w czasie, daje naukowcom medycznym nowy sposób przewidywania rozwoju guzów poszczególnych pacjentów i decydowania, jak najlepiej je leczyć.

Cancer Research UK opublikowało w środę wyniki wartego 14 milionów funtów badania o nazwie TracerX, w którym wzięło udział 800 pacjentów w okresie dziewięciu lat. Rak płuc jest najbardziej śmiercionośnym nowotworem na świecie, zabijającym około 35 000 osób rocznie w Wielkiej Brytanii.

W siedmiu artykułach opublikowanych w czasopismach Nature i Nature Medicine naukowcy opisali, w jaki sposób śledzenie mutacji w DNA komórek nowotworowych umożliwiło im przewidywanie przyszłego zachowania komórek.

„Możemy obserwować, jak guz prawdopodobnie będzie ewoluował w czasie, rozprzestrzeniał się i reagował na leczenie” — powiedział profesor Charles Swanton, główny klinicysta Cancer Research UK i lider przełomowego projektu z siedzibą w londyńskim Francis Crick Institute.

Okazało się, że poszczególne guzy zawierają bardziej zróżnicowane populacje komórek nowotworowych niosących różne mutacje, niż naukowcy się spodziewali. Każda linia genetyczna przechodzi darwinowską ewolucję, pozwalając nowotworowi oprzeć się próbom stłumienia go przez układ odpornościowy. Proces ten pozwala również guzowi stać się bardziej odpornym na leki.

Badania wykazały, że najniebezpieczniejszymi nowotworami płuc zwykle nie były te, które są największe w momencie diagnozy, ale mniejsze, o średnicy mniejszej niż 1 cm, zawierające zróżnicowaną populację szybko mutujących komórek. „Te guzy mają duży potencjał do przerzutów – rozprzestrzeniania się na inne miejsca” – powiedział Swanton. „Nazywamy ich „urodzonymi, by być złymi”.

Naukowcy z TracerX odkryli, że mogą śledzić zmiany genetyczne bez konieczności przeprowadzania operacji lub biopsji, analizując niewielkie ilości DNA uwalniane do krwioobiegu. Im więcej „krążącego DNA guza” lub ctDNA jest obecne, tym bardziej prawdopodobne jest, że rak powróci po leczeniu.

„Analiza ctDNA dałaby nam pełniejszy obraz tego, jak guz zmienia się w trakcie choroby pacjenta przy użyciu [liquid biopsy] badania krwi” – ​​powiedział Iain Foulkes, dyrektor badań Cancer Research UK. „Pozwoliłoby to lekarzom leczyć ludzi bardziej proaktywnie, podejmując szybkie działania w celu zmiany planu leczenia, który nie działa”.

W jednym z badań dokonano ważnych odkryć dotyczących kacheksji, nazwy nadanej niewyjaśnionej utracie wagi, apetytu i mięśni, która dotyka wiele osób z zaawansowanym rakiem. Naukowcy odkryli różne wzorce genów aktywnych w guzach pacjentów z wyniszczeniem i wykryli wysoką aktywność jednego konkretnego genu o nazwie GDF15. Mają nadzieję, że leczenie ukierunkowane na GDF15 pomoże klinicystom zarządzać lub nawet zapobiegać kacheksji u podatnych pacjentów.

„Biologiczne zrozumienie tego wyniszczającego stanu od dawna wymykało się naukowcom” – powiedziała Mariam Jamal-Hanjani z University College London, która prowadziła badania nad kacheksją. „Jesteśmy szczególnie podekscytowani próbami znalezienia zmian w raku lub krwi, które mogą pomóc zidentyfikować pacjentów zagrożonych rozwojem wyniszczenia w przyszłości, abyśmy mogli interweniować, zanim to nastąpi”.

Cancer Research UK rozszerza TracerX na drugą fazę z dodatkowymi funduszami w wysokości 15 milionów funtów w ciągu siedmiu lat, które wykorzystają wiedzę o ewolucji nowotworów do ulepszenia spersonalizowanej diagnostyki i leczenia raka. Naukowcy spodziewają się, że odkrycia pomogą również w leczeniu innych nowotworów, w tym skóry i nerek.