De câţiva ani, medicina personalizată este
la modă. Noul roz. Sau, dacă e să rămânem în domeniul cercetării biomedicale,
noile celule stem. Optimismul netemperat cu care s-au desfăşurat cercetările cu
celule stem nu a fost, nici până astăzi, confirmat de realitate. Desigur,
diversele probleme etice care grevează studiile respective – mai ales cu celule
stem embrionare – nu ajută foarte mult, iar intervenţiile administrative, cum
au fost cele ale fostului preşedinte american „W“, au constituit piedici
serioase şi au îngreunat accesul la finanţări publice. Moda celulelor stem nu a
trecut chiar de tot, însă atenţia generală se îndreaptă deja către medicina
personalizată. Preşedintele vizionar care a deblocat cercetările cu celule stem
embrionare şi care a dat numele celei mai importante reforme de sănătate din
istoria Statelor Unite – Obamacare – este în primele rânduri ale suporterilor
noilor concepte. Prin iniţiativa pentru medicina de precizie (sora mai deşteaptă
a medicinii personalizate), lansată la finele lui ianuarie 2015, Barack Obama
nu doar consfinţeşte priorităţile din cercetarea biomedicală, ci şi lansează un
ambiţios program, care va debuta în 2016, an în care numai din bugetul preşedintelui
SUA vor fi alocate fonduri de 215 milioane de dolari în acest scop. Unul din
cele mai importante obiective ale iniţiativei îl constituie găsirea unor
tratamente mai numeroase şi mai bune pentru cancer, prin extinderea studiilor
clinice bazate pe analize genetice.
În acest context a apărut, miercurea aceasta,
în prestigioasa Science Translational
Medicine, un studiu (Personalized genomic analyses for cancer mutation
discovery and interpretation) care va defini standardul – noul standard – al
analizelor genomice personalizate. Nu este nicio surpriză faptul că autorul
senior al cercetării inovatoare este Victor Velculescu, de la Johns Hopkins,
acesta ţinând de mai multe ori „prima pagină“ a ziarelor pentru descoperirile
sale, care au revoluţionat oncogenomica şi diagnosticul personalizat în cancer.
Velculescu şi Luis Diaz (coautor al studiului) sunt fondatorii companiei
Personal Genome Diagnostics, în cadrul căreia s-a desfăşurat cercetarea
comunicată de curând.
Dar despre ce este vorba? Grupul lui Victor
Velculescu demonstrează cum şi de ce sunt limitate analizele de secvenţiere
genetică tumorală utilizate în prezent, în pofida faptului că ele au devenit
foarte răspândite în lumea civilizată, şi că, pentru o mare parte din pacienţi,
rezultatele nu sunt suficiente pentru a ghida corect tratamentul. Principiul
analizei genomice a tumorilor se bazează pe prezenţa mutaţiilor în celulele
canceroase, mutaţii care nu apar şi în celulele normale ale aceluiaşi individ.
Identificarea unor anumite mutaţii (în aşa-numitele gene „acţionabile“) permite
apoi administrarea unor terapii specifice ţintite. Standardul actual se
limitează însă la secvenţierea celulelor tumorale, fără a include şi analiza
genomică a celulelor normale ale aceluiaşi pacient. Limitare ce poate duce la
rezultate eronate într-o largă proporţie a cazurilor, după cum demonstrează
studiul din Science Translational
Medicine, pentru că analiza tumorală izolată poate să identifice greşit
unele mutaţii ca ţinte terapeutice, deşi ele sunt prezente şi în ţesutul
normal, deci nu sunt responsabile (în cazul respectiv) de patologia malignă. Pe
lângă rezultatele fals pozitive, secvenţierea genetică a celulelor tumorale
poate obţine şi rezultate fals negative, neputând evidenţia gene doar aparent
nemutate, în fapt diferite de cele din ţesutul normal al aceluiaşi pacient.
Pentru a evalua valoarea clinică a secvenţierii
perechii tumoră/ţesut normal, grupul american a analizat nu mai puţin de 815
cazuri de cancer, cuprinzând 15 tipuri de tumori maligne, cu localizări diverse
(colon, esofag, pancreas, creier, sfera ginecologică etc.). Au fost secvenţiate
ţintit 111 gene relevante clinic pentru diverse tipuri de cancer, dar s-a
realizat şi analiza întregului set de gene codificante (20.766 de gene).
Analiza ţintită a relevat, în medie, 4,34 mutaţii/caz (0–29), în vreme ce
secvenţierea completă a găsit o medie de 140 de alterări somatice/caz
(1–6.219). Confruntând lista mutaţiilor descoperite cu o listă de tratamente
oncologice ţintite (aprobate deja sau utilizate în studii clinice finalizate
ori încă în desfăşurare), din 753 de cazuri analizate complet, la 580 de pacienţi
(77%) s-au găsit gene pentru care există tratamente aprobate (mai puţin
frecvent) sau în studiu (predominant).
O altă etapă a studiului a constat în
analiza unui set de 85 de gene asociate cu o predispoziţie pentru sindroame
maligne. Au fost astfel identificaţi 27 de pacienţi din totalul de 815, din
care doar unul îşi cunoştea riscul genetic de cancer. O paranteză interesantă:
chiar la începutul acestui an, alţi doi cercetători de la Johns Hopkins, Cristian
Tomasetti şi Bert Vogelstein, publicau în Science
o interesantă analiză a riscului de cancer şi ajungeau la concluzia că doar o
treime din totalul cazurilor pot fi atribuite cauzelor de mediu sau moştenirii
genetice, în vreme ce vasta lor majoritate ar apărea din... ghinion; se pare că
şi rezultatele lui Velculescu validează concluziile respective.
Lucrurile nu s-au oprit aici: 58 de cazuri
în care se efectuase analiza tumorală ţintită şi alte 100 de cazuri cu analiza
întregului exom tumoral au intrat în faza următoare a studiului. Secvenţierea
similară a ţesutului normal a fost acum utilizată pentru a exclude variantele
prezente şi în celulele normale, dar şi eventualele erori de secvenţiere. Au
fost identificate, în medie, 11,53, respectiv 1.401 mutaţii/caz, în funcţie de
metoda analitică utilizată. Filtrarea variantelor genice cunoscute ca normale
(din diversele proiecte de secvenţiere genetică desfăşurate până acum) a
eliminat în medie 5,25, respectiv 1.019 mutaţii/caz (rezultate fals pozitive). Metoda
aceasta a dus însă la obţinerea unor rezultate fals negative, ducând la
eliminarea a două mutaţii identificate prin secvenţierea ţintită, respectiv 155
de mutaţii găsite la secvenţierea întregului exom. Autorii descriu însă o suită
de prelucrări informatice ale datelor, prin care au reuşit să reducă riscul de
rezultate fals negative, crescând foarte mult sensibilitatea metodei. Analiza
tumorii în absenţa controlului cu ţesut normal a dus în schimb la o
specificitate mult redusă a diagnosticului, proporţia de rezultate fals
pozitive ajungând la 31% în cazul secvenţierii ţintite şi la nu mai puţin de
65% (!) pentru analiza întregului exom. Devine astfel evident că analiza
genetică a perechii ţesut tumoral/ţesut normal este esenţială pentru
identificarea şi interpretarea precisă a mutaţiilor, cu implicaţii importante
pentru diagnosticul şi managementul terapeutic al pacienţilor cu cancer. Cu
alte cuvinte, metoda descrisă de grupul lui Victor Velculescu aduce precizie
medicinii personalizate, aşa cum o cunoşteam până acum.
Care sunt deci concluziile studiului care
defineşte noul standard al medicinii de precizie în oncologie? În primul rând,
devine evident că analiza genomică este utilă pentru actul terapeutic: aproape
trei sferturi din mutaţiile întâlnite în celulele maligne sunt asociate cu
intervenţii terapeutice intrate în uz sau aflate în faze avansate ale unor
studii clinice. Facem analize – foarte costisitoare, căci secvenţierea tumorală
poate ajunge la câteva mii de dolari americani, iar adăugarea analizei ţesutului
normal creşte preţul şi mai mult, chiar dacă nu îl dublează, după cum declară
profesorul Velculescu – dar nu le facem degeaba. Dacă trei din patru pacienţi
pot sau ar putea beneficia apoi de tratament, câştigul este foarte mare. Mai
trebuie adăugat aici şi beneficiul pentru cazurile fals pozitive amintite
anterior, evitate prin noua metodă; prin diagnosticul mai precis, acestea nu
primesc un tratament ineficient dar potenţial traumatizant.
O a doua concluzie este că analiza ADN-ului
normal poate să identifice gene ce predispun o persoană la un risc crescut de
cancer, chiar în absenţa vreunui risc familial cunoscut. Deşi proporţia
cazurilor identificate este relativ mică (aproximativ 3% în studiul de faţă),
testele genetice ar putea fi o cale simplă de identificare nu doar a
persoanelor la risc, ci şi a rudelor bolnavilor cu cancer aflate la risc de a
dezvolta o patologie similară.
Concluzia-cheie rămâne însă aceea că secvenţierea
tumorală nu mai este suficientă. Rezultatele fals pozitive pot duce la
administrarea unor terapii ineficiente, chiar cu riscul de a întârzia
managementul adecvat fiecărui caz în parte. Dovezile aduse de grupul lui Victor
Velculescu nu vor putea fi ignorate de profesioniştii şi companiile care oferă
servicii de medicină personalizată în cancer.
Referindu-se la dificultăţile care stau în
calea implementării în practica clinică a analizei perechii tumoră/ţesut
normal, profesorul Velculescu ia în calcul efortul şi costurile suplimentare pe
care metoda descrisă de grupul său le presupune. Pentru a nu complica foarte
mult lucrurile, analiza ţesutului normal se poate face cu o probă de salivă în
locul unei mostre de sânge sau a unei biopsii tisulare. Şi etic se ridică unele
semne de întrebare, mai ales atunci când vine vorba de secvenţierea întregului
genom. Universitarul american de origine română oferă însă soluţii şi pentru
aceste aspecte delicate, propunând automatizarea procesului şi înlăturarea mutaţiilor
din ţesutul normal ca un proces diferenţial la analiza tumorală, şi nu prin
identificarea propriu-zisă a respectivelor mutaţii.
Victor Velculescu s-a născut
la 16 august 1970, la Bucureşti. A emigrat cu părinţii în California la vârsta
de 7 ani. A studiat ştiinţele biologice la Stanford University, apoi a absolvit
medicina şi a urmat un doctorat în genetică umană şi biologie moleculară la
Universitatea Johns Hopkins din Baltimore. În prezent este profesor de
oncologie, profesor de patologie şi codirector de biologia cancerului la Sidney
Kimmel Comprehensive Cancer Center din cadrul Johns Hopkins Medicine.
