Персонализированная и прецизионная медицина (ППМ) становится магистральным направлением развития медицинской науки и практики. Ее основная задача — определить, какие лекарства будут эффективными для пациента, с учетом его генетических особенностей и индивидуальной формы заболевания, а также для его ближайших родственников. Со временем персонализированная медицина с применением биомаркеров станет важнейшей частью профилактической и лечебной работы врачей-онкологов и поможет снизить угрозу болезни для людей из групп риска.
Что такое биомаркер? Это характеристика, которую можно объективно оценить, чтобы идентифицировать патологический или физиологический процесс в организме человека. Биомаркеры используются, например, для оценки стадии заболевания, прогнозирования течения и выбора индивидуальной схемы лечения, в зависимости от молекулярного типа опухоли.
К примеру, у пациентов, страдающих раком молочной железы или раком легкого, опухоли содержат типовые генные мутации. В связи с этим в мировой онкологической практике таким пациентам принято проводить целевое геномное сканирование и определять индивидуальный спектр биомаркеров, чтобы адекватно сформировать адресную (таргетную) терапию.
Биомаркеры бывают трех основных типов, рассказал заведующий кафедрой трансляционной медицины НИЯУ МИФИ, профессор Сергей Сучков. «Предиктивные биомаркеры предсказывают возможные риски возникновения заболевания и наиболее вероятный ответ на планируемое и проводимое лечение. Прогностические дают информацию о том, как заболевание может протекать независимо от типа лечения, то есть определяют прогноз заболевания. Диагностические позволяют поставить верный диагноз в нужное время»,— пояснил он.
Многочисленные исследования выявили ряд биомаркеров, ассоциированных с опухолями. Их определение в едином пакете (мультифакториальный скрининг и мониторинг) увеличивает точность диагноза и даже предракового состояния, а также надежность прогноза, оптимизируя при этом процедуру выявления метастазов.
Исследование вспомогательных биомаркеров становится обязательной частью лечебно-диагностических протоколов для онкологических пациентов и превентивно-профилактических протоколов для лиц из групп риска. Этот метод дает врачу-онкологу уникальный инструмент клинической ориентации и помогает пациентам достичь максимально продолжительной жизни без рецидивов.
Биомаркеры могут значительно улучшать диагностику злокачественных новообразований, облегчая врачу конструирование максимально эффективной схемы лечения. Именно биомаркеры дали реальный толчок к разработке концепции таргетной терапии. Исследователи осознали необходимость создания особых, «таргетных» лекарственных препаратов, способных внедряться в ключевые звенья патогенеза и корректировать их.
В 2011 году в США Комиссия по пищевым и лекарственным препаратам (FDA) утвердила ряд постановлений по таргетной онкотерапии. Два из них, относящиеся к препаратам кризотиниб и вемурафениб, стали уникальными. Впервые в основу выбора методов лечения были заложены не субъективные взгляды лечащего врача, а объективные принципы биомаркирования.
Теперь до назначения кризотиниб-терапии врачи должны провести тест, основанный на уникальном методе флуоресценции (FISH-метод). Этот тест помогает выявить геномные перестановки, которые свидетельствуют о том, что именно этот пациент может и должен получить особую пользу от лечения кризотинибом.
«Использование нового и необычайно надежного метода для экспресс-скрининга биомолекул, связанных с раком, позволило ученым сконструировать уникальную панель из биомаркеров предранних стадий опухолевого процесса (биопредикторов). Эта панель не только помогает подобрать высокоэффективную терапию рака молочной железы, но и обеспечивает безошибочную диагностику заболевания в самом начале развития», — отметил Сергей Сучков.
Метастатическая меланома – опасное заболевание с неблагоприятным прогнозом для большинства больных. Поэтому решение о включении в клинические протоколы препарата вемурафениб, который помогает примерно 40-60% пациентов с этим диагнозом, стало уникальным по важности. Применение вемурафениба впервые обеспечило существенный рост выживания от этой смертельной болезни. Однако препарат не активен у части пациентов, поэтому все они должны пройти предварительное обследование на наличие соответствующего биомаркера.
Еще один пример связан с препаратом брентуксимаб ведотин, предназначенным для лечения пациентов с лимфомой Ходжкина. Ранее этих пациентов пробовали лечить аутологичными стволовыми клетками, но многие из них погибали. А брентуксимаб, который сочетает целевые моноклональные антитела с искусственно созданной малой молекулой, дает мощный лекарственный эффект, вызывая гибель раковых клеток и подавляя их размножение. Уже в рамках клинических испытаний при лимфомах Ходжкина частота положительного эффекта составляла 73%, и почти 32% пациентов достигали полной ремиссии.
Выявление определенных биомолекул в составе семенной жидкости пациента, в свою очередь, феноменально помогает ранней и точной диагностике рака предстательной железы и оценке тяжести опухолевого процесса, сообщил Сергей Сучков. «Для сравнения, в прошлом у пациентов из-за многочисленных ложноположительных результатов без необходимости брали биопсию. Им назначали неадекватную терапию даже при доброкачественных формах опухоли, которые можно было бы оставлять нетронутыми», — пояснил он.
Идентификация в крови таких биомаркеров, как единичные трансформированные клетки, помогает оценивать совокупные риски метастазирования, контролировать эффективность лечения и прогнозировать возможные рецидивы, а также проводить доклиническую диагностику скрытого предракового состояния. Это новый, высокоинформативный и надежный биомаркер для диагностики и предсказания онкозаболеваний, способный прогнозировать выживаемость пациентов с метастатическим раком на различных стадиях в ходе лечения.
«В последние годы набирают популярность и биомаркеры следующего поколения – семейства так называемых микроРНК, обнаруживаемые в плазме крови при раке молочной железы, раке легкого, раке кишечника и других онкозаболеваниях. Использование этих биомаркеров помогает врачу-химиотерапевту определить чувствительность пациента к различным видам таргетной терапии, включая новейшие комбинаторные протоколы. Подобная практика распространена пока только в клиниках США и Европы. В России же она пока существует в зачаточном состоянии», — рассказал завкафедрой МИФИ.
В поисках идеального биомаркера
Идеальный биомаркер, по мнению экспертов, должен соответствовать ряду критериев в зависимости от того, как он используется:
- его желательно определять неинвазивными методами, и он должен указывать на существование опухоли до появления первых клинических симптомов;
- он должен быть чувствительным к сдвигам в самом опухолевом процессе (например, к ответу на терапию или хирургические вмешателство);
- он должен легко переходить из модельных систем в клиническую практику как интерпретируемый параметр, не вызывая сомнений у врача.
Для внедрения биомаркеров необходимо разработать процесс их валидации и стандартизировать процедуру приготовления биообразцов, создавая наборы надежных методов скрининга и оценки биомаркеров в качестве стратегического участника персонализированной и прецизионной медицины.
Сегодня в мире стремительно растет рынок технологий, связанных с биомаркерами, в том числе для онкологических заболеваний. На это влияют стремительный рост онкозаболеваемости населения, сочетающиеся с успехами в диагностике и лечении.
«Поиск новых биомаркеров крайне необходим, причем масштабы такого поиска следует поэтапно расширять, затрагивая и «молчащие» (кажущиеся «нерабочими» на сегодняшний день) области генома. Для этого необходимо развивать сотрудничество академической и университетской науки, с одной стороны, биофармацевтических и медико-диагностических компаний, с другой, привлекая в ходе развития инициатив венчурные и грантовые фонды», — считает Сергей Сучков.
При этом, по его мнению, все заинтересованные группы лиц должны участвовать в принятии решений или определять пути использования промежуточных и финальных результатов исследований. Это необходимо для разработки таргетных лекарственных препаратов принципиально новых поколений.