Biomarkery molekularne do prognozowania raka piersi
Wystąpienie raka szyjki macicy zwykle poprzedzone jest długą fazą choroby przedinwazyjnej zwanej śródnabłonkową neoplazją szyjki macicy (CIN). Badania cytologiczne i przesiewowe pod kątem HPV stanowią standardową praktykę w badaniach przesiewowych pod kątem raka szyjki macicy, pozwalają bowiem ocenić ryzyko wystąpienia CIN, podczas gdy histologia jest złotym standardem w diagnostyce choroby. Wraz z wprowadzeniem szczepionki przeciw HPV, nastąpi zmiana sytuacji w zakresie fazy choroby przedinwazyjnej. Choć częstość występowania nieprawidłowych wymazów i zaawansowanych stadiów choroby zmniejszy się z czasem, niższa powszechność choroby wpłynie bezpośrednio na charakterystykę działania stosowanych obecnie testów diagnostycznych. Istnieje zatem potrzeba zastosowania alternatywnych metod i swoistych biomarkerów, aby ułatwić badania przesiewowe pod kątem obiektywnego stopniowania zmian CIN. Zadaniem projektu SYSTEMCERV (Systems biology approaches to cervical pre-cancer and cancer), wspieranego ze środków UE, było stworzenie i walidacja macierzy biomarkerów białkowych do diagnozowania raka szyjki macicy, a także zmian przednowotworowych. SYSTEMCERV jest kontynuacją projektu AUTOCAST, w którym zidentyfikowano nowy panel biomarkerów opartych na RNA do wykrywania zmian przednowotworowych w szyjce macicy. Ten konkretny panel biomarkerów charakteryzował się swoistością na poziomie 93% i czułością rzędu 88% w wykrywaniu zmian CIN 2 i 3 stopnia. Partnerzy projektu SYSTEMCERV postanowili rozszerzyć zasięg prac i zastosować metody biologii systemów w celu uzyskania nowych biomarkerów i lepszego zrozumienia szlaków zaangażowanych w proces kancerogenny. Przy użyciu profilowania szlaków transdukcji sygnału, zespół odkrył szlaki aktywne w procesie karcynogenezy HPV i raka szyjki macicy (p53, SMAD, STAT), a także inne nowe szlaki. Ponadto dzięki sekwencjonowaniu nowej generacji uczeni zidentyfikowali geny o wyższym ryzyku mutacji w fazie przednowotworowej choroby szyjki macicy. Analiza bioinformatyczna określonych interakcji czynnik transkrypcji–gen doprowadziła do odkrycia trzech obiecujących biomarkerów (CXCL13, DSG3 i TP63), którym naukowcy przyjrzeli się bliżej w ramach projektu. W następstwie rozległej walidacji klinicznej w oparciu o ponad 100 przypadków przednowotworowych i nowotworowych, uzyskali obiecujące rezultaty w postaci markerów CIN i progresji CIN. Celem zespołu projektu SYSTEMCERV było ulepszenie metod diagnostycznych dzięki zastosowaniu biologii systemów, aby stworzyć macierze białkowe do diagnostyki CIN i raka szyjki macicy. W tym kontekście badacze opracowali i scharakteryzowali zintegrowane urządzenie demonstracyjne obejmujące proto macierze i bezetykietową technologię detekcji. Udało się to osiągnąć dzięki zastosowaniu rewolucyjnej technologii mikrofluidycznej kopiowania białek wiążących DNA. Do wykrycia białek konsorcjum wykorzystało technologię bezetykietowych bioczujników opartą na spektroskopii interferencji reflektometrycznej. Podsumowując, prace zespołu SYSTEMCERV zaowocowały przełomowymi innowacjami w dziedzinie diagnostyki raka szyjki macicy i fazy przednowotworowej. Biorąc pod uwagę fakt, że dokładne wykrywanie stopnia zmian CIN ma decydujące znaczenie w zarządzaniu klinicznym pacjentami, stworzone narzędzia powinny ułatwić właściwe i szybkie leczenie.
Słowa kluczowe
Rak szyjki macicy, CIN, diagnostyka, biomarker, HPV, technologia kopiowania białek wiążących DNA
