Che cos'è la medicina di precisione nel cancro?

In contrasto con un approccio one-size-fits-all per il trattamento del cancro, la medicina di precisione è un approccio che esamina informazioni specifiche sul tumore di una persona per diagnosticare e curare la malattia. Storicamente, i trattamenti per il cancro variavano in base principalmente al tipo di cellula tumorale vista al microscopio.
Con un'ulteriore comprensione del genoma umano e dell'immunologia, sono state sviluppate molte nuove terapie progettate per indirizzare specifici cambiamenti molecolari e percorsi nella crescita del cancro, o modi in cui i cancri hanno imparato a sfuggire al sistema immunitario. Il profiling genico e il sequenziamento di nuova generazione possono aiutare i medici a trovare sottoinsiemi di persone con questi tipi di cancro che possono rispondere a terapie che indirizzano direttamente questi cambiamenti.
Si ritiene ora che tra il 40 e il 50 percento dei tumori possa essere trattato con una medicina di precisione.
I seguenti dettagli su come funziona la medicina di precisione, i test richiesti, nonché alcuni esempi di farmaci che vengono utilizzati in questo modo per il cancro.

Definizione

In passato, i tumori erano divisi principalmente in base al tipo di cellula, con forse due o tre tipi principali di cancro che si manifestavano in un particolare organo come i polmoni. Ora sappiamo che ogni cancro è unico. Se 200 persone in una stanza avessero un cancro ai polmoni, avrebbero 200 tipi di cancro unici dal punto di vista molecolare. A differenza della chemioterapia, un trattamento che elimina le cellule che si dividono rapidamente, la medicina di precisione prevede nuovi trattamenti mirati sia al modo in cui il cancro cresce (terapie mirate) sia al modo in cui elude il sistema immunitario (farmaci immunoterapici).
Il National Cancer Institute definisce la medicina di precisione come una forma di medicina che utilizza le informazioni sui geni, le proteine e l'ambiente di una persona per prevenire, diagnosticare e curare le malattie.
Con il cancro, la medicina di precisione utilizza informazioni specifiche sul tumore di una persona per aiutare a diagnosticare, pianificare il trattamento, scoprire se il trattamento sta funzionando bene o fare una prognosi. Esempi di medicina di precisione includono l'utilizzo di terapie mirate per il trattamento di specifici tipi di cellule tumorali, come le cellule di cancro al seno HER2-positive, o l'uso di test dei marcatori tumorali per aiutare a diagnosticare il cancro.
La farmacogenomica, a sua volta, è la branca della medicina personalizzata che si concentra sulla ricerca di farmaci per il trattamento di specifici cambiamenti genetici in un tumore.

Precisione vs. Personalizzata

I termini medicina di precisione e la medicina un po 'più antica termine personalizzato sono talvolta usati in modo intercambiabile. La differenza è che il termine più vecchio implicava che i trattamenti fossero progettati specificamente per ogni persona. Al contrario, con la medicina di precisione, i trattamenti si concentrano su anomalie nei tumori basate su fattori genetici, l'ambiente e lo stile di vita.

Quanto spesso può essere usato?

Se le opzioni di medicina di precisione sono disponibili e quante persone possono influenzare può variare tra diversi tipi di cancro. Ad esempio, secondo l'Associazione internazionale per lo studio del cancro del polmone, circa il 60 per cento delle persone con cancro del polmone hanno tumori con tratti genetici che possono avere trattamenti disponibili con la medicina di precisione. Come è noto, è probabile che questi numeri aumenteranno.
Sebbene la nostra attenzione sia rivolta al cancro, ci sono altre aree della medicina in cui viene usato anche il medicinale di precisione. Un semplice esempio è quello di testare il sangue di una persona prima di una trasfusione di sangue.

Test diagnostici

Prima che un tumore possa essere trattato con terapie di medicina di precisione (farmacogenomica), è necessario definire le caratteristiche molecolari di quel tumore. A differenza dei test convenzionali, come l'esame delle cellule tumorali al microscopio, i tumori devono essere analizzati a livello molecolare.

Profilo molecolare dei tumori

La profilazione molecolare cerca cambiamenti genetici nelle cellule tumorali come una mutazione o riarrangiamento che funge da maggiore debolezza del cancro. In particolare, questo tipo di profilo cerca mutazioni o altri cambiamenti nei geni che codificano per proteine che guidano la crescita di un tumore o segnalano percorsi tumorali.

Sequenza di prossima generazione

Il sequenziamento di prossima generazione è più complesso del profiling molecolare. Cerca una grande varietà di cambiamenti genetici che possono essere associati a una vasta gamma di tumori.

Test per le mutazioni del cancro familiare

Parlare di mutazioni nelle cellule tumorali può essere molto confuso, poiché ci sono due diversi tipi di mutazioni che vengono discussi:

Mutazioni acquisite. Queste sono le mutazioni che vengono rilevate con il profilo molecolare dei tumori. Nascono dopo la nascita nel processo di una cellula che diventa una cellula cancerosa. La mutazione è presente solo nella cellula cancerosa e non in tutte le cellule del corpo e rappresenta il "bersaglio" delle terapie mirate discusse qui.
Mutazioni ereditarie (mutazioni della linea germinale). Questi sono presenti dalla nascita e, in alcuni casi, possono aumentare il rischio di sviluppare il cancro. Mentre queste mutazioni sono più spesso testate per imparare se una persona ha una predisposizione al cancro o se corre nella sua famiglia, non sono indirizzate con terapie mirate.

Detto questo, stiamo imparando che alcune mutazioni ereditarie possono influenzare il comportamento di un tumore. Il trattamento del tumore basato su queste informazioni (incluso il test per le mutazioni familiari) rientra quindi nella categoria della medicina di precisione.

Test di burocrazia per mutazione del tumore e PD-L1

La profilazione molecolare e il sequenziamento di nuova generazione cercano cambiamenti genetici nelle cellule tumorali che possono rispondere a terapie mirate. Tuttavia, un'altra importante nuova forma di terapia è l'immunoterapia, che sono farmaci che funzionano in modo semplicistico aumentando il sistema immunitario.
Per esempio, con il cancro del polmone, ora ci sono quattro farmaci immunoterapici che sono approvati per la malattia avanzata. Sappiamo, tuttavia, che questi non funzionano per tutti.
Alcune persone hanno una risposta molto drammatica ai farmaci immunoterapici, mentre altri non sembrano rispondere o il loro cancro peggiora.
Mentre la scienza è giovane, i ricercatori stanno cercando modi per determinare chi risponderà a questi farmaci, che è qualcosa che non può essere determinato al microscopio. Al momento attuale, ci sono due approcci per testare la responsività di un paziente all'immunoterapia, ma sono necessarie ulteriori ricerche:

Test PD-L1 a volte può prevedere chi risponderà all'immunoterapia, ma non è sempre preciso. Anche le persone con bassi livelli di PD-L1 (una proteina che sopprime il sistema immunitario) a volte rispondono molto bene.
Tumor Mutation Burden (TMB) è stato recentemente valutato come un altro metodo per prevedere la risposta. Il TMB è una misura del numero di mutazioni presenti in un tumore e coloro che hanno un TMB più alto spesso rispondono meglio ai farmaci immunoterapici. Questo ha senso, poiché il sistema immunitario è progettato per attaccare materiale estraneo (comprese le cellule tumorali) e le cellule che hanno più mutazioni possono apparire più anormali.

Benefici

Il beneficio più evidente della medicina di precisione è che consente al medico di personalizzare il trattamento del cancro sulla base di ulteriori informazioni sulle cellule tumorali.
Questo aumenta sia la possibilità che una persona risponda al trattamento, e riduce la possibilità che una persona debba affrontare gli effetti collaterali di un trattamento che non funziona.
Un esempio che descrive questo è l'uso dell'inibitore eGFR chiamato Tarceva (erlotinib). Quando questa terapia è stata approvata per la prima volta per il cancro del polmone, è stata spesso prescritta con una mentalità monouso, il che significa che è stata prescritta in molti casi diversi. Se utilizzato in questo modo, solo un piccolo numero di persone (circa il 15%) ha risposto.
Più tardi, la profilazione genica ha permesso ai medici di determinare quali persone avevano tumori con una mutazione eGFR e quali no. Quando Tarceva è stato somministrato a persone con la mutazione specifica, un numero molto più alto di persone ha risposto (circa l'80 percento).
Da quel momento, sono stati sviluppati ulteriori test e farmaci in modo che un diverso farmaco (Tagrisso) possa essere usato per trattare le persone con un particolare tipo di mutazione eGFR (T790M) che non rispondono a Tarceva. Inoltre, recentemente, Tagrisso ha dimostrato di essere un farmaco più potente di Tarceva nei tumori del cancro del polmone con mutazioni di eGFR. Con le nuove generazioni e trattamenti più specifici, più pazienti rispondono positivamente al trattamento individualizzato.

Le sfide

La medicina di precisione può ancora essere considerata nella sua infanzia, e ci sono molte sfide che lo accompagnano.
Eleggibilità. Anche quando si possono trovare mutazioni nelle cellule tumorali (ed è probabile che ce ne siano molte altre da scoprire), sono disponibili farmaci mirati che affrontano solo un sottoinsieme di questi cambiamenti, sia quelli approvati che quelli disponibili negli studi clinici. Inoltre, anche quando questi farmaci vengono utilizzati per indirizzare una mutazione specifica, non sempre funzionano.
Non tutti sono testati. La scienza sta cambiando così rapidamente che molti medici non sono a conoscenza di tutte le opzioni di test disponibili, come il sequenziamento di prossima generazione. Senza test, molte persone non sono consapevoli di avere opzioni. Questo è uno dei motivi per cui è così importante conoscere il tuo cancro ed essere il tuo avvocato.
Resistenza. Con molte terapie mirate, la resistenza si sviluppa nel tempo. Le cellule tumorali escogitano un modo per crescere e dividersi per bypassare effettivamente l'inibizione da un farmaco mirato.
Controllo non significa cura. Le terapie più mirate possono controllare un tumore per un periodo di tempo fino a quando non si sviluppa la resistenza, non curano il cancro. Il cancro può ripresentarsi o progredire quando il trattamento viene interrotto. In alcuni casi, tuttavia, i benefici di alcuni farmaci immunoterapici possono persistere dopo l'interruzione del farmaco e, in alcuni casi non comuni, possono curare il cancro (noto come risposta duratura).
Mancanza di partecipazione alla sperimentazione clinica. Le terapie devono essere testate prima di essere approvate da tutti e sono troppo poche le persone che si qualificano in una sperimentazione clinica. I gruppi di minoranza sono anche molto sottorappresentati nelle sperimentazioni cliniche, quindi i risultati non riflettono necessariamente il modo in cui un farmaco agisce attraverso un gruppo eterogeneo di persone.
Costo. Alcune polizze di assicurazione sanitaria non riescono a coprire tutti o parte dei test di profilazione genica. Alcuni test coprono solo alcune mutazioni, piuttosto che uno schermo più completo come i test di Foundation Medicine (una società che esegue test genomici). Questi test possono essere proibitivi per chi deve pagare di tasca propria.
vita privata. Per andare avanti con la medicina di precisione, i dati sono necessari da un gran numero di persone. Questo può essere difficile perché più persone temono la perdita della privacy che potrebbe verificarsi con test genetici.
sincronizzazione. Alcune persone che potrebbero beneficiare di questi trattamenti sono molto malate al momento della diagnosi e potrebbero non avere il tempo necessario per eseguire il test, attendere i risultati e ricevere i farmaci.

Usi ed esempi

HER2 nel cancro al seno

Il cancro al seno può essere definito in categorie in base ai tipi di cellule viste al microscopio, come il carcinoma duttale che si manifesta nelle cellule che rivestono i dotti mammari e il carcinoma lobulare che si manifesta nelle cellule dei lobuli del seno.
Tradizionalmente, i tumori al seno sono stati trattati come se fossero un tipo di malattia, con chirurgia, chemioterapia e / o radiazioni. La medicina di precisione ora implica la verifica delle caratteristiche molecolari dei tumori.
Ad esempio, alcuni tumori al seno sono positivi al recettore dell'estrogeno, mentre altri possono essere HER2 / neu positivi. Con i tumori al seno positivi all'HER2, le cellule tumorali hanno un numero maggiore (amplificazione) dei geni HER2. Questi geni HER2 codificano per proteine che fungono da recettori sulla superficie di alcune cellule di cancro al seno. I fattori di crescita nel corpo si legano quindi a questi recettori per causare la crescita del cancro. Le terapie mirate ad HER2, come Herceptin e Perjeta, mirano a queste proteine in modo che i fattori di crescita non possano legarsi e causare la crescita del cancro.

Mutazioni eGFR nel cancro del polmone

I cancri del polmone possono essere suddivisi dal tipo di cellule al microscopio, come i tumori polmonari non a piccole cellule e i tumori polmonari a piccole cellule. Ora, ci sono cambiamenti che possono essere rilevati sul profilo genico che può essere trattato con medicine di precisione, incluse mutazioni eGFR, riarrangiamenti di ALK, riarrangiamenti di ROS1, mutazioni BRAF e altro.
Con il carcinoma polmonare positivo EGFR ci sono ora diversi farmaci che sono stati approvati. La resistenza si sviluppa per la maggior parte delle persone nel tempo (a causa di mutazioni acquisite), ma il passaggio a un altro farmaco in questa categoria (ad esempio, farmaci di seconda o terza generazione) può essere efficace. Ad esempio, alcune persone diventano resistenti a Tarceva (erlotinib) quando si sviluppa una mutazione T790M e possono quindi rispondere al farmaco Tagrisso (osimertinib).
La speranza è che nel tempo, usando terapie mirate come queste e passando a un farmaco di nuova generazione quando si sviluppa la resistenza, i medici saranno in grado di trattare alcuni tumori come malattie croniche che richiedono un trattamento ma possono essere controllati.

NTRK Fusion Genes in Multiple Cancers

La maggior parte dei farmaci che rientrano nella medicina di precisione funzionano principalmente su un tipo di cancro, ma alcuni possono funzionare tra i tumori. Il primo farmaco dimostrato efficace in questo modo è stato il farmaco immunoterapico Keytruda (pembrolizumab) che funziona per alcuni tipi di cancro.
Il farmaco Vitrakvi (larotrectinib) è stato approvato come la prima terapia mirata a funzionare tra i tumori. Si rivolge a un cambiamento molecolare specifico, chiamato gene di fusione della tirosin-chinasi del recettore neurotropico (NRTK) ed è stato efficace in 17 diversi tipi di tumori avanzati negli studi clinici.

Effetti collaterali

Gli effetti collaterali delle terapie di medicina di precisione variano a seconda del trattamento, ma a volte sono significativamente più lievi dei farmaci chemioterapici.
Come notato, la chemioterapia attacca tutte le cellule che si dividono rapidamente, compresi i follicoli piliferi, le cellule del tratto gastrointestinale e le cellule del midollo osseo, il che si traduce negli effetti collaterali ben noti. Poiché le terapie mirate agiscono mirando a percorsi specifici nella crescita delle cellule tumorali e i farmaci immunoterapici funzionano per migliorare la capacità del sistema immunitario di combattere il cancro in modo semplicistico, spesso hanno meno effetti collaterali. Un esempio è il farmaco Tarceva, che viene utilizzato per il carcinoma polmonare positivo per eGFR. Di solito è ben tollerato con l'eccezione di una eruzione cutanea simile all'acne e diarrea.

Una parola da Verywell

Sappiamo che ogni tumore è unico e la medicina di precisione trae vantaggio dall'affrontare quelle caratteristiche uniche. La maggior parte delle sfide riguardano la novità della scienza, ma con ulteriori informazioni e ricerche, si spera che sostituiremo l'approccio "taglia unica" per molti tumori.
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