Onderzoekers hebben een chip ontwikkeld die cellen kan analyseren die door longkankertumoren in het bloed van een patiënt worden afgescheiden, waardoor behandelende artsen al in de vierde week kunnen bepalen of de behandeling van longkanker werkt. Met de informatie die door de chip wordt verstrekt, kunnen behandelingen worden afgestemd op de behoeften van de patiënt en kunnen de resultaten worden verbeterd.
Stadium 3 niet-kleincellige longkanker (NSCLC) is verantwoordelijk voor ongeveer 80% tot 85% van de longkankers, en de huidige behandelmethode is een combinatie van chemotherapie en bestralingstherapie, gevolgd door een jaar immunotherapie. Het beoordelen van hoe iemand op de behandeling reageert, en, belangrijker nog, het beoordelen of de kanker zich waarschijnlijk zal verspreiden, kost tijd, en niet elke patiënt heeft veel tijd.
Nu hebben onderzoekers van de Universiteit van Michigan (U-M) een chip ontwikkeld die circulerende kankercellen in het bloed van een patiënt kan analyseren en tegen de vierde week aan behandelende artsen kan vertellen hoe goed hun longkankerbehandeling werkt.
"Momenteel moeten we vaak weken tot maanden wachten voordat we de effecten van kankerbehandelingen volledig kunnen beoordelen", zegt Shruti Jolly, co-corresponderende auteur van het onderzoek. "Met deze chip kunnen we echter mogelijk ineffectieve behandelingen op de lange termijn vermijden en snel overstappen op alternatieve behandelingen, waardoor patiënten worden behoed voor onnodige bijwerkingen." Deze technologie heeft het potentieel om de diagnose van kanker te transformeren van een vertraagde enkelvoudige beoordeling naar een meer continue monitoring, waardoor de levering van gepersonaliseerde kankerbehandelingen wordt vergemakkelijkt. "
CT-scans worden vaak gebruikt om te bepalen of een tumor is gegroeid of gekrompen, maar alleen grote veranderingen zijn gemakkelijk te zien. Naaldbiopten kunnen preciezere informatie opleveren, maar deze methode is invasief en kan niet vaak worden uitgevoerd om regelmatig up-to-date informatie te verschaffen.
Daarom keken onderzoekers naar vloeibare biopsieën, een test die zoekt naar tekenen van kanker in het bloed van een patiënt, zoals kankercellen die door tumoren worden afgescheiden. In tegenstelling tot naaldbiopten kunnen bloedmonsters vaker worden genomen, maar deze zijn alleen nuttig als de geteste cellen een detecteerbaar niveau bereiken. Longkanker heeft speciale problemen opgeleverd bij het ontwikkelen van manieren om de behandeling te monitoren door middel van bloedonderzoek, zeggen onderzoekers, mogelijk omdat eerdere tests zich richtten op een eiwit op het oppervlak van cellen dat niet gebruikelijk is bij deze kanker.
"We zijn op zoek naar gevoeliger kankermarkers die kunnen worden gebruikt om de behandeling nauwlettend te volgen", zegt Sunith Nagrath, een andere corresponderende auteur van het onderzoek.
Het onderzoeksteam van Nagras ontwikkelde in 2013 de "GO-chip", die alleen circulerende tumorcellen (CTC's) opvangt, waarmee de tekortkomingen van andere detectiemethoden met succes worden opgelost. Antilichamen die op de grafeenoxide-nanosheets van de chip (GO, vandaar de naam) zijn gemonteerd, kunnen meerdere kankerspecifieke eiwitmarkers op het oppervlak van cellen herkennen. Terwijl bloed door de kanalen in de chip stroomt, accumuleren antilichamen deze markers en verzamelen er uiteindelijk genoeg van. Eenmaal op hun plaats vastgezet, kunnen onderzoekers de cellen tellen, bevestigen of het kankercellen zijn en bepalen hoe de biochemische eigenschappen van de cellen verschillen tussen patiënten en in verschillende stadia van de behandeling.
Om te testen of de GO-chip de effecten van de behandeling van longkanker kon monitoren, verzamelden onderzoekers in deze studie CTC's van 26 stadium 3 NSCLC-patiënten die chemotherapie en immunotherapie kregen. Monsters werden verzameld vóór aanvang van de behandeling en na de eerste, vierde, tiende, achttiende en dertigste week van de behandeling van de patiënt.
Zij merkten op dat de CTC’s tijdens de behandeling afnamen, en dat hoe groter de reductie een significant langere progressievrije overleving (PFS) voorspelde. Als het aantal CTC's in de vierde week van de behandeling niet met ten minste 75% is verminderd, is de kans groter dat de kanker van de patiënt na de behandeling aanhoudt. De progressievrije overleving van deze patiënten was 7 maanden, terwijl de gemiddelde progressievrije overleving van patiënten met een grote reductie in CTC’s 21 maanden was.
Ze ontdekten ook dat CTC's bij kankerpatiënten die niet reageerden op de behandeling genen activeerden die de kanker mogelijk resistenter maken tegen medicijnen. Deze informatie kan helpen bij het ontwikkelen van gerichte behandelingen, maar verder onderzoek is nodig.
Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Cell Reports.