Přejít na hlavní obsah
Ondřej Slabý z institutu CEITEC Masarykovy univerzity.

Odhalení nádorů tlustého střeva z krve? Pomůže nová diagnostika

Odborníci z Masarykovy univerzity vyvinuli diagnostickou sadu, která zlepší šanci na odhalení rakoviny u většího množství pacientů.

MUNI spolu s Masarykovým onkologickým ústavem a firmou BioVendor podepsala licenční smlouvu na patentovanou diagnostickou sadu, kterou vyvinul tým Ondřeje Slabého z institutu CEITEC MU. Do dvou let může být testovací souprava k dispozici lékařům.

Nová diagnostická metoda pro kolorektální karcinom, tedy nádory tlustého střeva a konečníku, umožní včas diagnostikovat a také sledovat vývoj tohoto onemocnění jen ze vzorku krve, což může být pro diagnostiku a léčbu pacientů trpících touto chorobou klíčová změna.

Kolorektální karcinom momentálně patří v Česku mezi nejčastější typy nádorových onemocnění a země se dlouhodobě pohybuje na špici těch s nejvyšším výskytem této nemoci. Každoročně je v tuzemsku diagnostikováno na osm tisíc nových případů a téměř čtyři tisíce lidí ročně na tuto nemoc umírají.

I proto v Česku funguje rozsáhlý screeningový program, který u lidí nad 50 let pravidelně ověřuje, zda se u nich tento nádor či přednádorové formy nemoci, takzvané prekancerózy, neobjevily. Díky odstranění prekanceróz se podařilo v minulých letech snížit počty nových případů kolorektálního karcinomu. Podle Ondřeje Slabého se bohužel příliš nedaří navýšit počet pacientů zachycených se zhoubným nádorem v časném stádiu. Nedaří se také docílit potřebného zapojení osob do screeningu, kterého se účastní stále jen asi třicet procent cílové populace.

Jedním z důvodů, proč lidé nespolupracují a nedělají si základní test na okultní, tedy skryté krvácení do stolice, je obecný odpor k jakémukoliv nakládání se stolicí. Navíc nádory, které se takto projevují, jsou již často v pokročilém stádiu. Druhým důvodem je fakt, že při pozitivním testu následuje kolonoskopie, což je nepříjemné vyšetření a v řadě případů končí bez nálezu, což může odrazovat od dalšího preventivního vyšetření.

„Pokud bychom uměli rozpoznat časná stádia této choroby z krve, a umožnili tak její včasný záchyt, mohli bychom pomoci více pacientům, protože kolorektální karcinom v této fázi je plně vyléčitelný,“ uvedl Slabý s tím, že kolonoskopie bude vždy základní diagnostickou metodou pro toto onemocnění. Test by však mohl v budoucnu umožnit snížení počtu pacientů, u nich se preventivně toto vyšetření provádí.

Prototyp diagnostické sady.

Právě proto se ve své vědecké práci zaměřil na hledání takové možnosti, a byl úspěšný. Základem nové diagnostické metody je sledování hladin několika takzvaných cirkulujících mikroRNA, které se do krve pacienta dostávají z nádorové tkáně. Metoda umí z malého vzorku krve citlivě rozlišit, zda má člověk kolorektální karcinom, či nikoliv, umožňuje včas rozpoznat návrat choroby a také předpovědět naději pacienta na dlouhodobé přežití.

Stopování rakoviny

Hledání méně invazivních diagnostických metod u nádorů tlustého střeva přivedlo Ondřeje Slabého už v doktorském studium k biomarkerům, tedy molekulám, jejichž přítomnost v těle je charakteristická pro konkrétní onemocnění. Dokáže odrážet jeho biologické, ale i klinické vlastnosti, jako je prognóza nebo odpověď na léčbu.

Slabý se zaměřil na zkoumání krátkých molekul nekódující ribonukleové kyseliny (RNA). Po dokončení projektu sekvenace lidského genomu se totiž ukázalo, že pouze jeho velmi malá část obsahuje geny, které kódují bílkoviny. Převážná část genomu se přepisuje do podoby molekul RNA, které nemají schopnost tvořit bílkoviny, jsou tedy nekódující, ale mají řadu regulačních funkcí, které jsou mimo jiné významné i pro biologii nádorové buňky. Později vědci přišli také na to, že některé typy těchto nekódujících RNA využívají buňky pro vzájemnou komunikaci a ovlivňování. Typickým příkladem takových molekul jsou mikroRNA, které mohou buňky aktivně vylučovat do okolí.

S jejich pomocí mezi sebou komunikují i ty uvnitř nádoru. Nádor totiž není jen shluk nádorových buněk, ale komplexní tkáň obsahující i různé typy buněk podpůrných včetně cévního zásobení, kudy se mikroRNA dostávají do krevního oběhu. „Právě proto můžeme z krve zjistit, zda v těle nádor je a případně jaké má vlastnosti,“ přiblížil diagnostický význam těchto molekul Slabý.

Pomohl technologický boom

Práci na nové diagnostické sadě odstartoval před osmi lety grant ministerstva zdravotnictví. „Velký posun pro nás znamenal především technologický vývoj v oblasti sekvenování nukleových kyselin, konkrétně metoda sekvenování nové generace. Díky jejímu použití jsme mohli jednoduše najít mikroRNA, které jsou typické právě pro kolorektální karcinom,“ vysvětlil Slabý. Nové technologie totiž vědcům umožnily přečíst všechny krátké molekuly RNA přítomné v nádorové tkáni a v tělních tekutinách, jako je třeba krevní sérum.

Aby nalezli mikroRNA, které odrážejí přítomnost a případně i vlastnosti národového onemocnění, museli porovnat jejich celkové profily v krvi nemocných a zdravých lidí, k čemuž použili právě technologie sekvenování nové generace. Takto objevili několik desítek kandidátních molekul, které se vyskytovaly pouze v krevních vzorcích pacientů. Po dalších testech na vzorcích od více než 900 zdravých i nemocných lidí vybrali čtyři mikroRNA a z nich vytvořili takzvané diagnostické skóre, které si nechali patentovat. Jde o matematický vzorec založený na kombinaci hladin těchto molekul v krevním séru, jehož výsledná hodnota odráží přítomnost choroby.

„Diagnostické skóre jsme pak otestovali na zaslepeném souboru vzorků, u kterého jsme dokázali velmi citlivě odlišit nemocné a zdravé jedince. Ověřili jsme také, že hodnoty našeho skóre výrazně klesají po chirurgickém odstranění nádoru i po úspěšné onkologické léčbě, a dá se tedy využít i pro sledování odezvy pacienta na léčbu, případně pro jeho sledování s cílem časného záchytu návratu onemocnění,“ uvedl Slabý s tím, že navíc dokážou z hodnoty diagnostického skóre předpovídat tříleté přežití, a to nezávisle na klinickém stádiu nemoci, což může posloužit pro vytváření individuálního léčebného plánu.

Spolupráce s průmyslem

Vědci si nechali novou diagnostickou metodu patentovat a začali na jejím dalším vývoji spolupracovat s biotechnologickou společností BioVendor. Ta výzkumníky kontaktovala sama. „Věnujeme se dlouhodobě hledání nových biomarkerů pro diagnostiku nebo léčbu. Asi před čtyřmi lety jsme získali licenci na metodu, která umí rozpoznat mikroRNA za pomoci monoklonální protilátky, a chtěli jsme její využití konzultovat s profesorem Slabým, který s těmito molekulami pracoval mezi prvními v Česku. Zrovna dokončoval diagnostický panel na kolorektální karcinom, a tak se naše zájmy protnuly,“ popsala začátek spolupráce ředitelka divize výzkumu a vývoje BioVendoru Martina Hložánková.

Firma si nejdříve ve vlastní studii ověřila, že diagnostická metoda skutečně funguje a má tedy smysl ji dál rozvíjet. „Začali jsme to dělat proto, že když jsme dříve získávali licence na biomarkery, tak jen asi u deseti procent z nich se podařilo ověřit výsledky publikovaných studií,“ podotkla Hložánková. Díky následující intenzivní spolupráci s vědci na dalším vývoji pak společnost na přelomu roku podepsala licenční smlouvu na využití patentované sady.

Na vyjednání podmínek licenční smlouvy se podílelo Centrum pro transfer technologií MU. Kromě jednorázového licenčního poplatku nám BioVendor uhradí náklady na patentovou ochranu a v budoucnu, až se výrobek dostane na trh, budeme mít nárok i na podíl z výnosů z prodeje,“ přiblížila parametry smlouvy Jana Daňkovábusiness manažerka centra. 

Práce ale není zdaleka u konce. Musí se ještě doladit různé systémy a parametry diagnostiky potřebné pro její zavedení do běžné praxe a musí se nachystat technologický postup výroby, což zabere zhruba půl roku. Pak je ještě potřeba provést klinickou validaci, která je plánována na skupině pacientů s dědičnými formami kolorektálního karcinomu, které tvoří asi patnáct procent všech případů.

Slabý věří, že do dvou let už budou mít lékaři pečující o pacienty s nádory tlustého střeva novou diagnostickou metodu k dispozici. V budoucnu on i firma doufají, že se jim podaří vytvořit takovou variantu testu, která by se dala využít také ve screeningu, což by mohlo ještě zvýšit počet zachycených případů s časným stádiem nemoci.

Hlavní novinky