Опубликованные сегодня в журнале Cancer Cell результаты исследования под руководством Хоакина Матео, руководителя группы трансляционных исследований рака предстательной железы Института онкологии Валь д\’Эброн (VHIO), показывают, что материал ДНК/РНК, содержащийся в циркулирующих внеклеточных везикулах, секретируемых в кровоток опухолевыми клетками, отражает геномику рака и транскриптомную эволюцию у пациентов с метастатическим раком предстательной железы.

«Наши результаты открывают возможности для биомаркеров ответа на терапию и приобретенной лекарственной устойчивости, чтобы помочь в принятии клинических решений у отдельных пациентов с метастатическим раком предстательной железы на протяжении всего течения заболевания», — говорит Матео, врач-онколог в университетской больнице Валь-д\’Эброн (HUVH), кампус Валь-д\’Эброн, и автор-корреспондент этого исследования, проведенного под руководством VHIO.

По оценкам, 1,5 миллиона новых случаев и 397 000 смертей во всем мире делают рак простаты вторым по частоте раком в мире и пятой по значимости причиной смерти от рака среди мужчин в 2022 году. Показатели смертности снизились в большинстве стран с высоким уровнем дохода с середины 1990-х годов, что, вероятно, отражает достижения в лечении и более раннем выявлении. В настоящее время большинство пациентов с раком простаты, диагностированным на ранней стадии, можно вылечить с помощью онкологической хирургии, радиотерапии или брахитерапии с гормональной терапией или без нее .

При метастатическом раке предстательной железы новые системные методы лечения, гормональная терапия или химиотерапия улучшили выживаемость пациентов в этой ситуации, но ответы на лечение крайне неоднородны, и опухоли со временем развивают устойчивость к противораковым препаратам .

«Разработка новых инструментов и выявление новых биомаркеров ответа и резистентности имеют ключевое значение для разработки и адаптации стратегий лечения, основанных на мониторинге эволюции опухоли у отдельных пациентов», — добавляет Матео.

Циркулирующие внеклеточные везикулы
В нормальных условиях внеклеточные везикулы являются проводниками межклеточной коммуникации и медиаторами различных биологических процессов. Эти гетерогенные частицы содержат белки, липиды, метаболиты, РНК и ДНК в качестве груза. Внеклеточные везикулы, продуцируемые опухолевыми клетками, способствуют коммуникации раковых клеток, а их белковый состав нагрузки играет ключевую роль в прогрессировании опухоли, иммунной регуляции и метастазировании.

«Однако потенциал внеклеточных везикул опухолей как источника клинически значимых ДНК- и РНК-биомаркеров остается в значительной степени неизученным. В настоящее время мы разработали новое приложение для жидкой биопсии для анализа циркулирующих везикул, секретируемых раковыми клетками, и провели мультиомное профилирование для геномной и транскриптомной характеристики этих опухолей», — объясняет Ирен Казанова, научный сотрудник группы Хоакина Матео и первый автор статьи в этом отчете.

Транскриптомное и геномное профилирование метастатического рака предстательной железы в жидкой биопсии
Исследователи проанализировали жидкие биопсии, собранные путем отбора серий плазмы на протяжении всего течения заболевания, ретроспективной когорты из 53 пациентов с метастатическим кастрационно-резистентным раком простаты, получавших лечение гормональной терапией или химиотерапией. Они изучили ДНК и РНК в циркулирующих внеклеточных везикулах, результаты которых подтверждают, что эти везикулы содержат генетический материал, полученный из опухоли, который может помочь идентифицировать специфические мутации, присутствующие в опухолевых клетках , и прогнозировать развитие заболевания.

Используя недавно разработанную технику жидкой биопсии, результаты показывают, что ДНК и РНК, содержащиеся в циркулирующих везикулах, отражают геномные и транскриптомные особенности метастатического рака простаты. Кроме того, результаты анализа экспрессии мРНК, впервые проведенного во внеклеточных везикулах в жидкой биопсии, позволяют отслеживать изменения в этих опухолях во время терапии.

«Изучение транскриптомных особенностей методом жидкой биопсии в клинических образцах в основном было безуспешным из-за быстрой деградации РНК, когда она не защищена клеточной мембраной. Наше исследование показывает, что опухолевая мРНК, инкапсулированная в циркулирующие внеклеточные везикулы, защищена и, следовательно, представляет собой многообещающий источник клинически значимой информации», — добавляет Казанова.

В сотрудничестве с коллегами из Института исследований Принсипи Фелипе (CIPF) в Валенсии и Испанского национального центра исследований рака (CNIO) в Мадриде (Испания) исследователи охарактеризовали транскриптомный профиль этих опухолей, который может служить биомаркером ответа или резистентности к терапии. Их выводы также могут расширить возможности изучения рака с помощью минимально инвазивных жидких биопсий.

«Лекарственная устойчивость остается серьезной проблемой для более эффективного лечения рака. Адаптивные механизмы устойчивости возникают быстрее и динамичнее, чем мутации, вызывающие приобретенную устойчивость. Мониторинг этих изменений по мере их возникновения с помощью жидкой биопсии позволит принимать клинические решения в режиме реального времени и выбирать адаптивные методы лечения, которые помогут бороться с развивающейся динамикой опухоли на ранних стадиях», — заключает Матео.