Середину 20-го века ознаменовали иммунохимические исследования раково-специфических белков. Создано значительное количество тестов и аппаратов для их анализа. Многие программы были апробированы и часть из них принята для клинического использования. Впрочем, именно в сфере утилитарного применения тестов оказалось немало препятствий.

Пока не обнаружено белков, которые специфически идентифицируются лишь в раковых клетках. Не создано тестов и программ для результативного скрининга рака.

Впрочем, «иммунохимия рака» позволила значительно продвинуться в понимании биологии новообразований, а тесты вполне успешно используются, например, для мониторинга основных онкологических заболеваний.

И вот теперь исследователи сообщают о том, что «тест на рак» по крови, возможно, создан, хотя эксперты не устают напоминать, что вопросы клинической полезности крайне далеки до разрешения. Sci Rep. 2017;7:42741.

Новый подход базируется на использовании библиотеки одноцепочечных олигодезоксинуклеотидов (single-stranded oligodeoxynucleotides - ssODNs). Это позволяет идентифицировать в крови экзосомы (внеклеточные пузырьки, которые клетки секретируют в кровоток), определяющие наличие или отсутствие рака молочной железы.

Caris Life Sciences разработали платформу Adaptive Dynamic Artificial Poly-ligand Targeting (ADAPT), позволяющую генерировать профили «аптамеров» (из библиотеки ssODNs), специфически реагирующие с образцами крови больных раком молочной железы.

Аптамеры – биологические макромолекулы, способные связываться с различными веществами: небольшими молекулами, токсинами, пептидами, белками, вирусами, бактериями или целыми клетками. Существует три типа аптамеров: ДНК, РНК, пептидные. Все они имеют очень сходные свойства – способны связываться с высокой специфичностью и сродством (аффинностью). Эти характеристики позволяют распознавать цели с чрезвычайно высокой точностью и затем прочно связываться с мишенью. В данном исследовании речь идет о ДНК-аптамерах. По сравнению с антителами аптамеры имеют более широкий диапазон возможных целей. Иными словами, аптамеры – являются следующим поколением молекулярных инструментов после иммунохимических. Отсюда тесты можно условно назвать «аптамерохимическими», сообщает aptamerstbc2013.wixsite.com

Дэвид Спецлер, президент и директор по науке Caris Life Sciences, в качестве ключевой особенности ADAPT платформы выделил её способность «понимать возмущения в биологических системах и полноценно выделять эти особенности».

«ADAPT платформа, - уточняет Д. Спецлер, - является инструментом, предназначенным для фундаментальных биологических исследований, но никак не для поиска аберраций, определяемых раком».

Дэниел Хаес, профессор, специалист по РМЖ в Онкологическом центре Мичиганского университета выделил главное: «крайне интересные предварительные данные, предполагающие, что возможно создать тест, отличающий пациентов страдающих раком от нормальных». Однако профессор констатировал, что что прежде чем приступать к рутинной клинической практике, еще «необходимы углубленные исследования. Эффективность теста, несомненно, пока ещё очень трудно оценить».

Д. Хаес, также являющийся президентом American Society for Clinical Oncology, скромно указал, что это лишь его мнение, не представляющее официальную позицию.ADAPT платформа имеет в основе фракционирование образцов с целью идентификации и характеристики, специфических субпопуляций макромолекул и комплексов в плазме крови, в том числе находящиеся на поверхности экзосом.

Внеклеточные пузырьки (экзосомы) получают из образцов плазмы либо обработкой polyethylene glycol, либо ультрацентрифугированием. Визуализация экзосом возможна методом transmission electron microscopy. В общем, процесс специфический, дорогой и мало кому доступный в настоящее время. Но зато авторы разработки обещают, что молекулярная информация, содержащаяся в экзосомах, позволит выделить профили «больных» и «здоровых». В дальнейшем эти профили станут эталоном для клинической оценки пациентов, в частности в процессе скрининга раковых заболеваний.

В начале разработки ADAPT исследователи использовали библиотеку ssODNs из 35-нуклеотидных вариабельных областей, содержащих десять в 11 степени последовательностей (L0). Затем профиль L0 был приложен к образцам плазмы 59 женщин с верифицированным раком молочной железы и создан профиль L1 библиотеки ssODNs. Точно также был получен профиль L2 библиотеки ssODNs с использованием экзосом плазмы ещё 60 женщин с верифицированным раком молочной железы.

Д. Спецлер отметил, что все образцы крови принадлежали женщинам, страдающим раком молочной железы на ранних стадиях заболевания.

Затем профили L1 и L2 были смешаны и амплифицированы для создания библиотеки ssODNs L3, включающей примерно десять в шестой степени «аптамеров» ssODNs.

В процессе исследования было продемонстрировано, что аптамеры, в частности, библиотеки L2 обладают высокой степенью родства с рядом опухолевых супрессоров (например, HIST1H2BK, MORC, AHNAK, TRIM29).

Профиль аптамеров L3 оказался близок к раково-специфическому. Эффективность библиотеки L3 повысили путем выбора 2000 аптамеров, создав профиль L2000 на основе четырех факторов: перекрестных связей между опухолевыми и контрольными образцами, оценки размера эффекта (на небольшой выборке пациентов) и статистических методах, свидетельствующих о различиях между раком и «нераком».

По мнению Д.Спецлера, L2000 позволяет уменьшить риск ложно-положительных анализов.L2000 использовали для исследования образцов плазмы, полученной от 500 человек – 206 больных раком, 177 пациенток с негативной биопсией и 117 женщин, объявивших себя здоровыми.

Результаты анализов подтвердили, что профиль аптамеров L2000 обеспечивает адекватную дифференциацию между тремя исследованными выборками.

Иными словами, L2000 измеряет компоненты, связанные с аномалиями груди («…measuring components related to abnormalities within the breast»).

В интервью Medscape Medical News Дэвид Спецлер употребил очень осторожную и выверенную фразу:

«Наше исследование показывает, что при усовершенствовании диагностической эффективности, мы можем иметь ценный инструмент, который поможет в диагностике рака молочной железы»

Следует подчеркнуть наиболее важное в этих словах – вновь речь идет об уточняющей диагностике.

По словам Спецлера, никто из экспертов не предлагает, заменить сложившийся диагностический алгоритм или, не дай Боже, покуситься на существующую онкологическую парадигму, основываясь на системе ADAPT и профилях аптамеров.

Клиническая значимость любой реакции/анализа должна быть достоверно доказана и востребована. Мы часто употребляем слово тест, не задумываясь над термином. Вот и тут, что именно подразумевается под словом «Test»в оригинальном названии: «A Blood Test for Breast Cancer: What Will It Tell Us? Анализ или уже сложившийся клинический тест, позволяющий оценить статус некоего неизвестного больного…. Конечно же, анализ, исследование вслед за которым, возможно, будет создан тест или даже, к примеру, скрининговая программа.

Именно этой проблеме посвящена сентенция Д.Хаеса, касающаяся ADAPT. В интервью Medscape Medical News он, совершенно справедливо, указал, что требуется высокий уровень доказательств, предпочтительно от проспективно проведенных исследований. В первую очередь необходимо доказать, что применение теста приведет к состоянию пациента более предпочтительному, чем при его отсутствии.

Дэниел Хаес, отметил, что развитие ADAPT предполагает возникновение ряда вопросов:   

• «Для чего предназначен тест?
• Каков риск рекатегоризации?
• Истинный скрининг?
• Дифференциальный диагноз???» Именно так, с тремя знаками вопроса.

Д.Спецлер, президент компании Caris Life Sciences, готовящей ADAPT к выводу на рынок, попытался ответит на вопросы Хаеса:

«В качестве диагностического инструмента, способного обнаруживать рак, молочной железы, ADAPT может быть готов через два года. Хотя, конечно, данных о связи теста и длительности выживания пациентов к этому времени получено не будет. Данный параметр может быть получен лишь лет через десять, никак не ранее».

Касаясь скринингового предназначения ADAPT, особенно в контексте исключения необходимости маммографии, Спецлер высказался следующим образом: «Тест не зависит от плотности ткани молочной железы и отсюда может быть предпочтительнее в варианте неинформативности маммографии и / или магнитно-резонансная томографии. Но, в целом, я не уверен, что способен ADAPT заменить маммографический скрининг».

Д.Спецлер предположил, что вместо скрининга эффективнее было бы использовать метод идентификации подмножества пациентов, которые могут реагировать на HER2-targeted therapies, включая лечение препаратом trastuzumab (Herceptin, Genentech/Roche), оптимизируя необходимость назначения препарата.

"Уверен, ещё долгое время много дешевле будет использовать уже отработанные методики идентификации HER2 в клетках рака",- заявил Спецлер.

Он считает, что библиотеки ssODN позволят обнаружить новые субтипы рака молочной железы, снабдив каждый из них уникальной подписью аптамеров.

Касаясь проблем дифференциальной диагностики, Спецлер пообещал провести двойное слепое, проспективное исследование для проверки теста системы ADAPT.

Иными словами, данные в этом сегменте тестирования отсутствуют.

Д.Хаес настойчиво напоминает, что для успешного применения теста в клинике необходимо с максимальной точностью определить его стандартные характеристики: чувствительность, специфичность, позитивную и негативную прогностическую ценность.

Несомненно, возможность отличать женщин с установленным раком молочной железы от тех, кто не болен, является важным шагом в клинической диагностике. Но этого явно недостаточно. Существует широкий спектр доброкачественных заболеваний молочной железы, не говоря уже о других органах и тканях. Предраковые заболевания, тяжелые аутоиммунные и инфекционные болезни, наконец, многочисленные злокачественные опухоли явные и скрытые…. Всё это также отражается возмущениями в биологических системах.

Дэниел Хаес пояснил: «Получили позитивный тест, но при всех дальнейших стараниях все же рак в молочной железе не обнаруживается – что тогда?»

Очевидно, что ADAPT вряд ли будет идеальным тестом в любой из представленных ситуаций. Отсюда потребуется воля (решимость) принять ложноотрицательный или ложноположительный результат к действию. Но ведь в этом случае, мы либо заменяем тестом необходимый для пациента стандарт медицинской помощи, либо производим некоторую форму помощи, которая никогда бы не была выполнена при отсутствии результатов теста. Готовы ли мы изменить сложившуюся парадигму на некий неидеальный тест даже с использованием новейшей «аптамерохимической» технологии?

Как отметил Хаес в беседе с корреспондентом Medscape Medical News, это решающие вопросы, они устанавливают высокую планку на пути к внедрению подобного теста в клинике.

Хаес также напомнил  про две скрининговые программы прошлых лет - Ovacheck test (для рака яичников) и PSA (рак простаты) широко представленные в рандомизированных исследованиях. Ovacheck был введен в клиническую практику явно преждевременно, про скрининговые возможности PSA- теста дискуссии не утихают. Подобные результаты КИ, подчеркнул Хаес,  заставляют быть, по крайней мере, более осторожными даже в предварительных оценках подобных программ.

Ремарка:

Вот такая дискуссия развернулась в отношении уникальной технологии Adaptive Dynamic Artificial Poly-ligand Targeting (ADAPT), позволяющей генерировать профили «аптамеров» (из библиотеки ssODNs), специфически реагирующие с образцами крови больных раком молочной железы.

Обратите внимание, эксперты ни разу не упомянули о диагностике всех «раков» скопом. Не удивительно ли? Мы ведь легко подобное воспринимаем как повод действовать, например, создавать тестеры разного вида и направленности или скрининговые программы, например с использованием  теста на опухолевый маркер СА-125 и т.д.…

«понимать возмущения в биологических системах и полноценно выделять эти особенности» просто необходимо, нет, - жизненно важно для человечества. Но не следует наивно экстраполировать «возмущения» сразу же в реальный клинический тест, предназначенный для скрининга и диагностики болезни конкретного человека.

Посмотрите на отечественный рынок лабораторных тестов - один Ро-тест - способный уловить "нулевую" стадию рака - чего стоит! Так ведь производят, продают и диагностируют без всякого зазрения совести уже десятки лет. И не важно, что нет реальных доказательных результатов. Кстати, существует киевский вариант теста без использования капилляров – намазывают кровь на стекло и учитывают «преципитацию» (не шутка!).

Тесты на РМЖ: теперь BRCA гены можно тестировать в домашних условиях по варианту полосок для определения беременности. Сколько уже написано о вреде подобных «полосок», хотя лишь онкологами, но не рекламщиками.

Понимать возмущения в биологических системах и полноценно выделять эти особенности жизненно важно для человечества. Но не следует наивно экстраполировать «возмущения» сразу же в реальный клинический тест, предназначенный для скрининга и диагностики болезни конкретного человека. Характерный пример тому - дискуссия по поводу "аптамеров" и платформы ADAPT.