Centrum prediktívnej diagnostiky nádorov mäkkých tkanív

1. Centrum prediktívnej diagnostiky nádorov mäkkých tkanív Zodpovedný riešiteľ: Prof. MUDr. Pavel Babál, CSc. Ústav patologickej anatómie, Lekárska fakulta UK Oddelenie klinickej genetiky NOÚ

2. Centrum prediktívnej diagnostiky nádorov mäkkých tkanív • napriek úsiliu o včasnú a presnú diagnostiku, predstavujú nádory mäkkých tkanív na Slovensku komplexný diagnostický a terapeutický problém • heterogenita primárnej lokalizácie sarkómov • široké spektrum histologických typov • relatívne vzácny výskyt a s tým súvisiaci obmedzený počet klinických randomizovaných štúdií • liečba pokročilej a rezistentnej choroby

3. Centrum prediktívnej diagnostiky nádorov mäkkých tkanív Ciele • etablovať metódy na diagnostiku nádorov mäkkých tkanív, s ohľadom na aktuálne poznatky a zavádzanie nových diagnostických a prediktívnych terapeutických markerova ich validácia vzhľadom na hodnotenie prognózy pacientov • sústredenie diagnostiky pacientov s týmto typom nádorov umožní lepšie a efektívnejšie zapojenie nových metodologických postupov, aj s ohľadom na možnosti rýchlej reakcie vzhľadom na nové možnosti v oblasti protinádorovej liečby • vytvorenie centra prediktívnej diagnostiky umožní efektívny výskum v oblasti diagnostiky nádorov mäkkých tkanív s ohľadom na posúdenie prognózy priebehu choroby a liečby pacientov

4. Centrum prediktívnej diagnostiky nádorov mäkkých tkanív Ciele • etablovať metódy na diagnostiku nádorov mäkkých tkanív, s ohľadom na aktuálne poznatky a zavádzanie nových diagnostických a prediktívnych terapeutických markerova ich validácia vzhľadom na hodnotenie prognózy pacientov • sústredenie diagnostiky pacientov s týmto typom nádorov umožní lepšie a efektívnejšie zapojenie nových metodologických postupov, aj s ohľadom na možnosti rýchlej reakcie vzhľadom na nové možnosti v oblasti protinádorovej liečby • vytvorenie centra prediktívnej diagnostiky umožní efektívny výskum v oblasti diagnostiky nádorov mäkkých tkanív s ohľadom na posúdenie prognózy priebehu choroby a liečby pacientov

5. Centrum prediktívnej diagnostiky nádorov mäkkých tkanív Ciele • etablovanie štandardného genetického a histologického vyšetrenia s ohľadom na výskum známych a nových diagnostických a prediktívnych terapeutických markerov • zavedenie štandardizovaných algoritmov genetickej a histologickej diagnostiky nádorov z mäkkých tkanív s ohľadom na nové perspektívne diagnostické a prediktívne terapeutické markery • možností využitia nových nízko invazívnych metód molekulárnej diagnostiky – izolácie fragmentov nukleových kyselín nádorových buniek zo slín a plazmy, resp. cirkulujúcich nádorových buniek.

6. Centrum prediktívnej diagnostiky nádorov mäkkých tkanív • zavedenie algoritmu korelácie morfologického, fenotypického (imunohistochemického) a genotypického (genetického) vyšetrovania • využívanie existujúcich genetických a histologických techník na Oddelení onkologickej genetiky v NOÚ a na Ústave patologickej anatómie LFUK • zavedenie metodiky arrayCGHa vyšetrenie prognosticky významných génov pomocou HRMA (K-ras, EGFR mutácie, c-Kit mutácie) • izoláciu mezenchýmových cirkulujúcich nádorových buniek a vyšetrenie 24 prognosticky významných génov asociovaných s metastázovaním nádorov, prostredníctvom qPCR resp. neskôr prostredníctvom navrhnutého chipu (aktín, PUM, TATAA, CD-44, CYP2D6, ERBB4, BIRC5, CK-19, EpCAM, BIRC5 (survivin), SATB1, E-cadherine, HDAC2, HER2/neu, Ki-67, KIF, MUC-1, mTOR, MYBL1, p53, uPA, uPAR, PAI1, VEGF) • imunohistochemické vyšetrenia proteínov prognosticky a prediktívne významných markerov zapojených do procesov apoptózy, proliferácie a angiogenézy v tkanive a proteínov zodpovedných za vnútrobunkovú a medzibunkovú signalizáciu

7. E G F R Ras PI3K S473 Raf PKC S2448 AKT mTOR MEK NFkB CELL SURVIVAL MAPK JNKs Bad genetranscription  PROLIFERATION EGFR • 170 kDatransmembránovýglykoproteín, tyrozínkinázový R • mutácie vedúce k zvýšenej expresii/aktivácii EGFR zistené v rôznych epitelových nádoroch (pľúca, hrubé črevo) – úloha onkogénu • cielená terapia: • cetuximab • (chimerickámonoklonálna protilátka) • erlotinib, gefitinib • (inhibítory tyrozínkinázovej aktivity)

8. VEGF V E G F R Ras PLC PI3K FAK ↑ Ca++ AKT PKC MAPK cell migration cell proliferation NOS cell survival cell proliferation NO ANGIOGENESIS VEGF • rastový faktor • vaskulogenéza, angiogenéza • zvýšená expresia v nádoroch podporuje ich rast a metastázovanie • cielená terapia: • bevacizumab, ranibizumab • (chimerickámonoklonálna protilátka) • lapatinib, sunitinib, sorafenibaxitinib, pazopanib • (inhibítory tyrozínkinázovej aktivity)

9. proinflammatory cytokines COX-2 ROS ROS ROS VEGF caspases DNA repair E damage DNA damage c e l l s u r v i v a l a n g i o g e n e s i s mutations in cancer relatedgenes carcinogenesis tumor progression COX-2 • cyklooxygenáza 2, 70 kD indukovateľný enzým • syntéza PG v mieste zápalu • karcinogenéza???, zvýšená expresia zistená v rôznych nádoroch (hrubé črevo) • terapia: NSAID celecoxib - ↑ KVS NÚL

10. Complement-mediated cytotoxicity complement C anti-CEA Ab C E A Tu cell C E A anti-CEA Ab NK cell Antibody-directed cellularcytotoxicity CEA • karcinoembryonálny antigén, glykoproteín bunkovej membrány zapojený do procesu bunkovej adhézie • zvýšená expresia v rôznych epitel. nádoroch (HČ, tumor marker) • metastázovanie • cielená terapia (imunoterapia)?

11. Rabdomyosarkómy • DIAGNOSTIKA • RMS vs. ne-RMS – myogenin, myoD1 – vysoko špecifické a senzitívne • odlíšenie podtypov RMS – PAX/FKHR, EGFR? (10/12 eRMS, 1/3 aRMS) • PROGNÓZA • aRMS/eRMS resp. PAX/FKHR + / - • VEGF - angiogenézy, rastu a metastatického potenciálu • EGFR, p-Akt, p-mTOR - proliferácie a antiapoptotickej aktivity • NOVÁ CIELENÁ LIEČBA • vysoká expresia VEGF (+++ >50% buniek u 15/15 RMS) • EGFR (++-+++ >50% buniek u 5/12 eRMS) + absencia aktivačnej mutácie K-RAS • iné: blokáda Akt/mTOR dráhy, COX-2

13. PPIA, 114 bp PPIA, 212 bp PPIA, 316 bp, x1 PPIA, 523 bp, x4 PPIA, 577 bp, x4 # ‡ # ‡ Results – Amplification of different PPIA fragments P = 0.12 (> 0.05) # r = 0.86 ‡ r = 0.75 M 1 2 3 4 5 6 # ‡ ‡ # M 1 2 3 4 5 6 # r = 0.95 ‡ r = 0.76 P = 0.53 (> 0.05) M 1 2 3 4 5 6 ‡ *** P < 0.0001 * P < 0.05 # M 1 2 3 4 5 6 ‡ # * *** M 1 2 3 4 5 6 # r = - 0.95 ‡ r = 0.27 # ‡ # * ‡ ** *** *** P < 0.001 ** P < 0.01 * P < 0.05 # r = - 0.86 ‡ r = - 0.31 # ‡ # ‡ P = 0.11 (> 0.05) # r = 0.68 ‡ r = 0.97 Source of cDNA