Was ist Präzisionsmedizin bei Krebs?
Mit dem weiteren Verständnis des menschlichen Genoms und der Immunologie wurden viele neue Therapien entwickelt, die auf bestimmte molekulare Veränderungen und Wege des Krebswachstums oder auf Wege abzielen, mit denen Krebserkrankungen gelernt haben, das Immunsystem zu umgehen. Die Erstellung von Genprofilen und die Sequenzierung der nächsten Generation können Ärzten dabei helfen, Untergruppen von Menschen mit diesen Krebsarten zu finden, die möglicherweise auf Therapien ansprechen, die direkt auf diese Veränderungen abzielen.
Es wird jetzt angenommen, dass zwischen 40 und 50 Prozent der Krebserkrankungen mit Präzisionsmedizin behandelt werden können.
Im Folgenden werden die Wirkungsweise der Präzisionsmedizin, die erforderlichen Tests sowie einige Beispiele für Medikamente beschrieben, die auf diese Weise bei Krebs eingesetzt werden.
Definition
In der Vergangenheit wurden Krebserkrankungen hauptsächlich nach Zelltyp eingeteilt, wobei möglicherweise zwei oder drei primäre Krebsarten in einem bestimmten Organ wie der Lunge auftraten. Wir wissen jetzt, dass jeder Krebs einzigartig ist. Wenn 200 Menschen in einem Raum an Lungenkrebs erkrankten, würden sie unter molekularen Gesichtspunkten 200 verschiedene Krebsarten haben. Im Gegensatz zur Chemotherapie, bei der sich schnell teilende Zellen beseitigt werden, umfasst die Präzisionsmedizin neue Behandlungen, die entweder auf das Wachstum des Krebses abzielen (gezielte Therapien) oder auf das Immunsystem abzielen (Immuntherapeutika)..Das National Cancer Institute definiert Präzisionsmedizin als eine Form der Medizin, die Informationen über die Gene, Proteine und die Umgebung einer Person verwendet, um Krankheiten zu verhindern, zu diagnostizieren und zu behandeln.
Bei Krebs verwendet die Präzisionsmedizin spezifische Informationen über den Tumor einer Person, um zu diagnostizieren, die Behandlung zu planen, herauszufinden, wie gut die Behandlung funktioniert, oder um eine Prognose zu erstellen. Beispiele für Präzisionsmedizin sind der Einsatz gezielter Therapien zur Behandlung bestimmter Arten von Krebszellen, z. B. HER2-positiver Brustkrebszellen, oder der Einsatz von Tumormarkertests zur Diagnose von Krebs.
Die Pharmakogenomik ist wiederum der Zweig der personalisierten Medizin, der sich auf die Suche nach Medikamenten zur Behandlung spezifischer genetischer Veränderungen in einem Tumor konzentriert.
Präzision vs. Personalisiert
Die Begriffe Präzisionsmedizin und der etwas ältere Begriff personalisierte Medizin werden manchmal synonym verwendet. Der Unterschied besteht darin, dass der ältere Begriff impliziert, dass Behandlungen speziell für jede Person entwickelt wurden. Im Gegensatz dazu konzentrieren sich die Behandlungen in der Präzisionsmedizin auf Anomalien bei Tumoren, die auf genetischen Faktoren, der Umwelt und dem Lebensstil beruhen.Wie oft kann es verwendet werden?
Ob Präzisionsmedikamente verfügbar sind und wie viele Menschen davon betroffen sein können, hängt von den verschiedenen Krebsarten ab. Zum Beispiel haben laut der Internationalen Vereinigung für die Erforschung von Lungenkrebs rund 60 Prozent der Menschen mit Lungenkrebs Tumoren mit genetischen Merkmalen, die möglicherweise mit Präzisionsmedizin behandelt werden können. Bekanntlich werden diese Zahlen wahrscheinlich zunehmen.Obwohl wir uns hier auf Krebs konzentrieren, gibt es andere Bereiche der Medizin, in denen auch Präzisionsmedizin eingesetzt wird. Ein einfaches Beispiel ist das Testen des Blutes einer Person vor einer Bluttransfusion.
Diagnosetest
Bevor ein Tumor mit präzisen medizinischen Therapien (Pharmakogenomik) behandelt werden kann, müssen die molekularen Eigenschaften dieses Tumors definiert werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Tests, bei denen beispielsweise Krebszellen unter dem Mikroskop untersucht werden, müssen Tumore auf molekularer Ebene analysiert werden.Molekulares Profiling von Tumoren
Die molekulare Profilerstellung sucht nach genetischen Veränderungen in Krebszellen, beispielsweise nach einer Mutation oder Umlagerung, die die größte Schwäche von Krebs darstellt. Insbesondere sucht diese Art der Profilerstellung nach Mutationen oder anderen Veränderungen in Genen, die für Proteine kodieren, die das Wachstum eines Tumors vorantreiben oder Tumorwege signalisieren.Sequenzierung der nächsten Generation
Sequenzierung der nächsten Generation ist komplexer als molekulares Profiling. Es sucht nach einer Vielzahl genetischer Veränderungen, die mit einer Vielzahl von Krebsarten in Verbindung gebracht werden können.Testen auf familiäre Krebsmutationen
Über Mutationen in Krebszellen zu sprechen, kann sehr verwirrend sein, da zwei verschiedene Arten von Mutationen diskutiert werden:- Erworbene Mutationen. Dies sind die Mutationen, die beim molekularen Profilieren von Tumoren nachgewiesen werden. Sie entstehen nach der Geburt, wenn aus einer Zelle eine Krebszelle wird. Die Mutation ist nur in der Krebszelle und nicht in allen Körperzellen vorhanden und ist das "Ziel" der hier diskutierten gezielten Therapien.
- Erbliche Mutationen (Keimbahnmutationen). Diese sind von Geburt an vorhanden und können in einigen Fällen das Krebsrisiko erhöhen. Während diese Mutationen am häufigsten getestet werden, um herauszufinden, ob eine Person an Krebs erkrankt ist oder ob sie in ihrer Familie vorkommt, werden sie nicht mit gezielten Therapien behandelt.
Belastungstest für PD-L1 und Tumormutation
Molekulares Profiling und Sequenzierung der nächsten Generation untersuchen genetische Veränderungen in Tumorzellen, die auf gezielte Therapien ansprechen können. Eine weitere wichtige neue Therapieform ist die Immuntherapie. Hierbei handelt es sich um Medikamente, die einfach wirken und das Immunsystem stärken.Beispielsweise gibt es bei Lungenkrebs mittlerweile vier Immuntherapeutika, die für fortgeschrittene Erkrankungen zugelassen sind. Wir wissen jedoch, dass diese nicht bei jedem funktionieren.
Einige Menschen haben eine sehr dramatische Reaktion auf Immuntherapeutika, andere scheinen nicht zu reagieren oder ihr Krebs verschlechtert sich sogar.
Während die Wissenschaft noch jung ist, suchen Forscher nach Möglichkeiten, um zu bestimmen, wer auf diese Medikamente reagiert. Dies kann unter dem Mikroskop nicht festgestellt werden. Gegenwärtig gibt es zwei Ansätze, um das Ansprechen eines Patienten auf die Immuntherapie zu testen. Weitere Forschung ist jedoch dringend erforderlich:
- PD-L1-Test kann manchmal vorhersagen, wer auf eine Immuntherapie anspricht, ist aber nicht immer genau. Sogar Menschen mit niedrigem PD-L1-Spiegel (ein Protein, das das Immunsystem unterdrückt) sprechen manchmal sehr gut an.
- Tumormutationsbelastung (TMB) wurde kürzlich als eine andere Methode zur Vorhersage der Reaktion bewertet. TMB ist ein Maß für die Anzahl der in einem Tumor vorhandenen Mutationen, und diejenigen, die einen höheren TMB aufweisen, sprechen häufig besser auf die Immuntherapeutika an. Dies ist sinnvoll, da das Immunsystem dafür ausgelegt ist, fremdes Material (einschließlich Krebszellen) anzugreifen, und Zellen, die mehr Mutationen aufweisen, möglicherweise anormaler aussehen.
Leistungen
Der offensichtlichste Vorteil der Präzisionsmedizin besteht darin, dass ein Arzt die Krebsbehandlung anhand weiterer Informationen über Krebszellen maßschneidern kann.Dies erhöht sowohl die Wahrscheinlichkeit, dass eine Person auf eine Behandlung anspricht, als auch die Wahrscheinlichkeit, dass eine Person mit den Nebenwirkungen einer Behandlung, die nicht wirkt, fertig wird.
Ein Beispiel, das dies beschreibt, ist die Verwendung des eGFR-Inhibitors Tarceva (Erlotinib). Als diese Therapie zum ersten Mal für Lungenkrebs zugelassen wurde, wurde sie häufig mit einer einheitlichen Mentalität verschrieben, was bedeutete, dass sie in vielen verschiedenen Fällen verschrieben wurde. Auf diese Weise haben nur wenige Personen geantwortet (etwa 15 Prozent).
Später konnten die Ärzte anhand von Genprofilen feststellen, welche Personen Tumore mit einer eGFR-Mutation aufwiesen und welche nicht. Bei der Gabe von Tarceva an Personen mit der spezifischen Mutation reagierte eine viel höhere Anzahl von Personen (ungefähr 80 Prozent)..
Seitdem wurden weitere Tests und Medikamente entwickelt, um Menschen mit einer bestimmten Art von eGFR-Mutation (T790M), die nicht auf Tarceva ansprechen würde, mit einem anderen Medikament (Tagrisso) zu behandeln. Kürzlich wurde gezeigt, dass Tagrisso bei Lungenkrebstumoren mit eGFR-Mutationen wirksamer ist als Tarceva. Mit neueren Generationen und spezifischeren Behandlungen reagieren mehr Patienten positiv auf die individualisierte Behandlung.
Herausforderungen
Präzisionsmedizin kann noch in den Kinderschuhen stecken, und es gibt viele Herausforderungen, die damit einhergehen.Teilnahmeberechtigung. Selbst wenn Mutationen in Tumorzellen gefunden werden können (und wahrscheinlich gibt es noch viel mehr zu entdecken), gibt es gezielte Medikamente, die nur einen Teil dieser Veränderungen betreffen - entweder zugelassene Medikamente oder solche, die in klinischen Studien verfügbar sind. Selbst wenn diese Medikamente gegen eine bestimmte Mutation eingesetzt werden, wirken sie nicht immer.
Nicht jeder ist getestet. Die Wissenschaft ändert sich so schnell, dass vielen Ärzten nicht alle verfügbaren Testoptionen bekannt sind, z. B. die Sequenzierung der nächsten Generation. Ohne Tests sind sich viele Menschen nicht bewusst, dass sie Optionen haben. Dies ist einer der Gründe, warum es so wichtig ist, etwas über Ihren Krebs zu lernen und Ihr eigener Anwalt zu sein.
Widerstand. Mit vielen gezielten Therapien entwickelt sich mit der Zeit eine Resistenz. Krebszellen finden einen Weg, um zu wachsen und sich zu teilen, um tatsächlich durch ein zielgerichtetes Medikament gehemmt zu werden.
Kontrolle bedeutet nicht Heilung. Die meisten zielgerichteten Therapien können einen Tumor über einen Zeitraum hinweg kontrollieren, bis sich eine Resistenz entwickelt - sie heilen Krebs nicht. Krebs kann wiederkehren oder fortschreiten, wenn die Behandlung beendet wird. In einigen Fällen können die Vorteile einiger Immuntherapeutika auch nach Absetzen des Arzneimittels bestehen bleiben und in einigen seltenen Fällen Krebs heilen (als dauerhafte Reaktion bezeichnet)..
Fehlende Teilnahme an klinischen Studien. Therapien müssen getestet werden, bevor sie für alle zugelassen werden, und viel zu wenige Personen, die sich für eine klinische Studie qualifizieren, sind eingeschrieben. Minderheitengruppen sind in klinischen Studien ebenfalls stark unterrepräsentiert, sodass die Ergebnisse nicht unbedingt die Leistung eines Arzneimittels bei einer unterschiedlichen Personengruppe widerspiegeln.
Kosten. Einige Krankenversicherungen decken nicht alle oder nur einen Teil der Gen-Profiling-Tests ab. Einige decken das Testen auf nur wenige Mutationen ab, anstatt ein umfassenderes Screening, wie das Testen durch Foundation Medicine (ein Unternehmen, das Genomtests durchführt). Diese Tests können für diejenigen, die aus eigener Tasche bezahlen müssen, unerschwinglich teuer sein.
Privatsphäre. Um die Präzisionsmedizin voranzutreiben, werden Daten von einer großen Anzahl von Personen benötigt. Dies kann eine Herausforderung sein, da mehr Menschen den Verlust der Privatsphäre befürchten, der bei Gentests auftreten könnte.
Zeitliche Koordinierung. Einige Personen, die sich möglicherweise für diese Behandlungen qualifizieren, sind zum Zeitpunkt der Diagnose sehr krank und haben möglicherweise nicht die erforderliche Zeit, um die Tests durchzuführen, auf die Ergebnisse zu warten und die Medikamente zu erhalten.
Anwendungen und Beispiele
HER2 bei Brustkrebs
Brustkrebs kann in Kategorien eingeteilt werden, die auf den unter dem Mikroskop beobachteten Zelltypen basieren, z. B. Duktalkarzinom, das in Zellen der Brustgänge auftritt, und Lobulakarzinom, das in Zellen der Brustläppchen auftritt.Traditionell wurden Brustkrebserkrankungen wie eine Art von Krankheit behandelt, mit Operation, Chemotherapie und / oder Bestrahlung. In der Präzisionsmedizin werden jetzt die molekularen Eigenschaften von Tumoren getestet.
Beispielsweise sind einige Brustkrebsarten Östrogenrezeptor-positiv, während andere HER2 / neu-positiv sein können. Bei HER2-positiven Brustkrebserkrankungen weisen die Tumorzellen eine erhöhte Anzahl (Amplifikation) von HER2-Genen auf. Diese HER2-Gene kodieren für Proteine, die als Rezeptoren auf der Oberfläche einiger Brustkrebszellen wirken. Wachstumsfaktoren im Körper binden sich dann an diese Rezeptoren, um das Wachstum des Krebses zu verursachen. HER2-zielgerichtete Therapien wie Herceptin und Perjeta zielen auf diese Proteine ab, sodass Wachstumsfaktoren nicht binden und das Wachstum des Krebses verursachen können.
eGFR-Mutationen bei Lungenkrebs
Lungenkrebs kann nach Zelltyp unter dem Mikroskop aufgespalten werden, wie nicht-kleinzelliger Lungenkrebs und kleinzelliger Lungenkrebs. Nun gibt es Änderungen, die bei der Genprofilerstellung festgestellt werden können und die mit Präzisionsmedizin behandelt werden können, einschließlich eGFR-Mutationen, ALK-Umlagerungen, ROS1-Umlagerungen, BRAF-Mutationen und mehr.Mit EGFR-positivem Lungenkrebs wurden inzwischen mehrere Medikamente zugelassen. Resistenzen entwickeln sich für die meisten Menschen mit der Zeit (aufgrund erworbener Mutationen), der Wechsel zu einem anderen Medikament in dieser Kategorie (z. B. Medikamente der zweiten oder dritten Generation) kann jedoch wirksam sein. Zum Beispiel werden einige Menschen resistent gegen Tarceva (Erlotinib), wenn sich eine T790M-Mutation entwickelt, und können dann auf das Medikament Tagrisso (Osimertinib) ansprechen..
Die Hoffnung ist, dass Ärzte mit der Zeit durch gezielte Therapien wie diese und den Wechsel zu Medikamenten der nächsten Generation, wenn sich Resistenzen entwickeln, in der Lage sein werden, einige Krebsarten als chronische Krankheiten zu behandeln, die einer Behandlung bedürfen, aber kontrolliert werden können.
NTRK-Fusionsgene bei mehreren Krebsarten
Die meisten Medikamente, die unter die Präzisionsmedizin fallen, wirken hauptsächlich bei einer Krebsart, aber es gibt einige, die bei Krebsarten wirken können. Das erste Medikament, das sich auf diese Weise als wirksam erwiesen hat, war das Immuntherapeutikum Keytruda (Pembrolizumab), das bei einigen Krebsarten wirkt.Das Medikament Vitrakvi (Larotrectinib) wurde als erste zielgerichtete Krebstherapie zugelassen. Es zielt auf eine spezifische molekulare Veränderung ab, die als Fusionsgen der neurotrophen Rezeptortyrosinkinase (NRTK) bezeichnet wird, und war in klinischen Studien bei 17 verschiedenen Arten fortgeschrittener Krebsarten wirksam.
Nebenwirkungen
Die Nebenwirkungen von Präzisionsmedikamententherapien variieren je nach Behandlung, sind jedoch manchmal deutlich milder als Chemotherapeutika.Wie bereits erwähnt, greift die Chemotherapie alle sich schnell teilenden Zellen an, einschließlich Haarfollikel, Zellen im Magen-Darm-Trakt und Zellen im Knochenmark - dies führt zu den bekannten Nebenwirkungen. Da gezielte Therapien auf bestimmte Wachstumspfade von Krebszellen abzielen und Immuntherapeutika die Fähigkeit des Immunsystems zur einfachen Krebsbekämpfung verbessern, treten häufig weniger Nebenwirkungen auf. Ein Beispiel ist das Medikament Tarceva, das bei eGFR-positivem Lungenkrebs eingesetzt wird. Es ist in der Regel gut verträglich, mit Ausnahme von akneartigem Ausschlag und Durchfall.
Ein Wort von Verywell
Wir wissen, dass jeder Krebs einzigartig ist, und die Präzisionsmedizin nutzt diese einzigartigen Eigenschaften aus. Die meisten Herausforderungen beziehen sich auf die Neuheit der Wissenschaft, aber mit weiteren Informationen und Forschungen wird sie hoffentlich den einheitlichen Ansatz für viele Krebsarten ersetzen.Wie genomische Tests die Krebsbehandlung verbessern können
