רפואה מותאמת אישית בסרטן מעי גס גרורתי

רפואה מותאמת אישית בסרטן המעי הגס פרופ' אירית בן-אהרון המכון האונקולוגי, מרכז הסרטן ע״ש דוידוף, המרכז הרפואי רבין; הפקולטה לרפואה, אוניברסיטת תל אביב

מבוא חידושים רבים בטיפול בסרטן מעי גרורתי הביאו לשיפור משמעותי בשרידות החולים - משרידות חציונית של 12 חודשים בפרוטוקול מבוסס 5-FU, ועד לשרידות חציונית של למעלה מ-30 חודשים במשלבי כימותרפיה בשילוב תרופות מכוונות מטרה, דוגמת מעכבי הקולטן ^EGFR או מעכבי אנגיוגנזה. ואולם מחקר ענף שמתחקה אחר הביולוגיה של גידולי המעי חושף הבדלים ביולוגיים משמעותיים בין תתי-אוכלוסיות של סרטן המעי שהינם בעלי משמעות הן לגבי התגובה לטיפול והן לגבי הפרוגנוזה של המחלה. "רפואה מותאמת אישית", או בלועזית personalized medicine, היא מונח המתאר ניסיון לתפור (tailor) טיפול לפי המאפיינים הביולוגיים הייחודיים לכל חולה, והיא הפכה במידה מסוימת למציאות יומיומית בהיבטים טיפוליים מסוימים, דוגמת מתן מעכבי הקולטן 7-EGFR רק בגידולים שאינם מבטאים מוטציה RAS^ או אימונותרפיה לגידולים בעלי דרגה גבוהה של חוסר יציבות גנומית (High microsatellite instability - MSI-H). סטטוס MSI- RAS נבדקים היום כחלק מהפרקטיקה הקלינית בגידולי סרטן מעי גרורתיים, לצורך התאמת הטיפול, והם מעוגנים בהנחיות האיגודים הקליניים [1]. אולם מאפיינים ביולוגיים אלה (ביומרקרים) אינם מנבאים כי הטיפול יהיה בהכרח יעיל, וישנם חולים שמגיבים לטיפולים באופן לא אופטימלי למרות היותם מועמדים מתאימים לפי סטטוס הביומרקרים. לפיכך קיים ניסיון מתמיד להתחקות אחר הפרופיל הגנומי של השאת, שעשוי לשקף באופן פרטני מוטציות ספציפיות בגידול של חולה מסוים, שיכולות להגיב לטיפול מכוונן מטרה הפועל במסלול תאי זה. בשנים האחרונות אנו עדים לשינוי תפיסתי מהבדיקה הפתולוגית הקלאסית, שבודקת חלבון או גן בודד כאתר פעולה אפשרי, לתרופה בודדת (מודל one test - one drug) לבדיקות גנומיות מורכבות שעושות שימוש בטכנולוגיות של ריצוף מהדור החדש (Next Generation Sequencing - NGS) במעבדות דיאגנוסטיות קליניות. הטמעת מודל "רפואה מותאמת אישית גנומית" בקליניקה כרוכה באתגרים רבים, בהם: • עלויות גבוהות לבדיקות. • סטנדרטיזציה של איכות הבדיקות (ברמת הריצוף, הפקת החומר הגנומי והיבטים טכניים כמו איסוף ואחסון הדגימות). • סוגיות אתיות העולות כתוצאה מבדיקות גנטיות, הן פועל יוצא מתוצאות הבדיקה הגנומית. השאלה העיקרית המתבקשת וטרם התקבל עבורה מענה: האם טיפול מכוון מטרה המותאם לפרופיל המוטציות של הגידול הפרטני אכן מיתרגם לשיפור בשרידות המטופל? ההתפתחות בהבנת הביולוגיה של גידולי המעי הגס סללה את הדרך לגישה מותאמת אישית. לעומתה, הגישה המסורתית מבוססת על עדויות מחקריות לתועלת הטיפול על סמך מאפייני גידול פתולוגיים דומים בקבוצות חולים, ללא אבחנה בשוני פוטנציאלי בפרופיל הגנומי של הגידולים, שעשוי להכתיב תגובה שונה לטיפול.

הבדלים במאפיינים הגנומיים של הגידול סרטן המעי הינו מחלה מורכבת והטרוגנית, שהאטיולוגיה שלה נעוצה במספר מסלולים תאיים אפשריים, גם נוכח מופע היסטולוגי דומה. הבדל זה בפרופיל הגנומי של הגידול שאיננו מתבטא בתצורה ההיסטופתולוגית, עשוי להסביר התפתחותו של מהלך ביולוגי שונה לאורך ציר הזמן בחולים שאצלם קיים דמיון במראה ההיסטופתולוגי של הגידול ושוני במהלך הקליני ובתגובות לטיפולים השונים [2]. פרויקט אטלס גנום הסרטן (The Cancer Genome Atlas, TCGA) הגדיר את המסלולים התאיים הבולטים המעורבים בפתוגנזה של סרטן המעי הגס - לדוגמה, ביטוי יתר של האונקוגן MYC, ושל גנים במסלול WNT, ושינויים KRAS, BRAFo או NRAS בשילוב עם שינויים במסלול 3] PI3K]. בהמשך מופו ארבע תתי-קבוצות שונות של גידולי סרטן מעי (consensus molecular types), בעלי ביולוגיה "חודית ומסלולים תאיים בולטים שעומדים בבסיס הפתולוגיה של כל תת-קבוצה. בין הקבוצות נצפה מהלך ביולוגי שונה, המתבטא בשינויים בשרידות הכוללת, שכיחות מוגברת של מוטציות מסוגים מסוימים ותגובה שונה לטיפולים מכווני מטרה [4], כך נמצא כי תת- קבוצה אחת מבטאת אברציות במסלול HER2 בשכיחות גבוהה יותר, בתת קבוצה אחרת שכיחות MSI-H מוגברת ופו'. NGS - מהפכה במחקר הגנומי הבדיקות הגנומיות בטכנולוגיות ריצוף מהדור החדש (NGS), מהוות מהפכה במחקר הגנומי,

ועם חלוף הזמן ועליית זמינות בדיקות אלה הן עשויות להפוך לכלי היעיל והכלכלי ביותר לבדיקת ביומרקרים MSI-! RASo כחלק מהשגרה הקלינית הסטנדרטית, במקביל לבדיקת גנים נוספים באותו המעמד. אולם במגוון מעבדות הבדיקות אמנם נעשות בטכנולוגיה דומה, אך בשינויים מתודולוגיים כאלה ואחרים. על כן, לצורך הטמעת טכנולוגיות אלה כחלק משגרת הטיפול, יש לוודא מעבר לכל ספק כי הבדיקות מאושררות ועוברות תהליך רשמי של תיקוף (ולידציה). יתרה מכך, הביואינפורמטיקה הנלווית לתהליך זה ומספקת את ניתוח הנתונים והתוצאות היישומיות של הבדיקה, מחויבת להיות ברמה גבוהה ומקצועית. רצף המוטציות המאופיינות כיום בבדיקות ^NGS נע בין פנל של כמה עשרות גנים לפנל רחב של גנים הנחשבים מכוונים (/targetable actionable) או גנים מדכאי גידול (Tumor .(Suppressor Genes בדיקות אלה מספקות כמויות מידע אדירות, אלא שברובן לא ברורה חשיבותן הקלינית, ולכן הן אינן יכולות להחליף את המערכת המקובלת להערכת יעילות הטיפול הקליני - רפואה נתמכת ראיות (Evidence Based Medicine - EBM), אלא לשמש כחלופה נוספת שטיבה הולך ומתבסס. שילוב NGS עם מחקרים קליניים ראוי לציין בהקשר זה את שילוב המחקרים הקליניים הקלאסיים עם טכנולוגיית הריצוף מהדור החדש ככלי עזר המסייע להגדיר במדויק את פרופיל החולים המגיבים לטיפול במחקרים הקליניים. במחקרים חדשים רבים המתנהלים בשנים האחרונות, קיים אלמנט של מחקר תרגומי המתבסס על טכנולוגיית הריצוף מהדור החדש ומספק פרופיל גנומי לחולים המשתתפים במחקר. כך ניתן לרבד באופן מדויק יותר את הפרופיל הביולוגי של החולים ולמצוא את הקורלציה לתגובה לטיפול שתאפשר לבחור את החולים המתאימים לטיפול על סמך ביומרקרים אלה. כך לדוגמה, במחקרים רבים שבודקים את תועלת האימונותרפיה, הוטמע אלמנט זה של ריצוף, מכיוון שטיבה הביולוגי של קבוצת החולים שמפיקה תועלת מאימונותרפיה לוט בערפל. מעבר לסטטוס מוגבר של MSI, ומחקרים המעידים על התאמה בין ריבוי מוטציות ליעילות האימונותרפיה, עדיין לא התבססו ביומרקרים נוספים מוכחים כאינדיקטורים ליעילות הטיפול. לכן, אפיון מולקולרי וגנומי של אוכלוסיית המשתתפים במחקר עשוי לשפוך אור על האוכלוסייה המגיבה לטיפול והאוכלוסייה העמידה בפניו. NGS והעמקת המחקר התרגומי טכנולוגיות ^NGS מאפשרות להעמיק את המחקר התרגומי ברובד נוסף, והוא ההתחקות אחר עמידות המתפתחת לטיפול או שינוי המתפתח בביטוי הגנים במהלך הטיפולים. ניתן לבצע את ^NGS מרקמת גידול אך גם מ״ביופסיה נוזלית" - מדנ״א גידולי (ctDNA Circulating Tumor DNA -) המופרש לזרם הדם הסיסטמי ומופק מדם החולה. באופן זה הביופסיה הנוזלית מאפשרת בדיקה זמינה ולא חודרנית, שניתן לבצע במספר מועדים על ציר הזמן הטיפולי, במטרה ללמוד על שינויים בפרופיל הגנומי העשויים לשקף מנגנוני עמידות לטיפולים מכווני מטרה, דוגמת מעכבי EGFR או 7-5] HER2]. ממד נוסף הינו ההטרוגניות של הגידול, שרלוונטית גם לעניין העמידות לטיפול. ניתוח מקיף של ^NGS מאפשר לחשוף הבדלים גנומיים משמעותיים בין גידולי מעי שונים באותו החולה עצמו. בגידולי ריאה, למשל, הוכח כי נוכחות של תת-אוכלוסייה תאית בגידול, שהיא בעלת מוטציה T790M, מנבאת תגובה פחותה למעכבי EGFR כקו טיפולי ראשון. בגידולי מעי, מוטציה ^RAS עשויה לנבוע מתת-אוכלוסייה קטנה בגידול המקורי טרם התחלת הטיפול, או כתוצאה מתהליך מוטגנזה במהלך הטיפול מכוון המטרה במעכב EGFR. ממספר מחקרים עולה כי ניתן ללמוד על תהליך זה בעיקר מביופסיה נוזלית (ctDNA) יותר מאשר מביופסיית רקמה [8]. בבדיקות עוקבות במהלך הטיפולים עולים גם המסלולים התאיים שנלווים לפיתוח העמידות לטיפול, ומסלולים אלה מהווים אתר פעולה לטיפול התערבותי מחקרי במטרה להקטין את הסיכון להתפתחות העמידות לטיפול. כך לדוגמה בגידולים שמפתחים עמידות למעכב EGFR, השימוש במעכבי ERK או MEK עשוי להקטין את התנגודת למעכב זה [9,5]. סיכום ההתפתחות האדירה בחקר הביולוגיה של הסרטן, בייחוד בתחום הגנטי, האפיגנטי והמולקולרי, היא בעלת פוטנציאל רב לטיוב הטיפול בסרטן המעי ובהמשך לזיהוי מוקדם לפי ביומרקרים עתידיים, מטכנולוגיות NGS בדם ואף בצואה [10]. אפיון הפרופיל הפרטני של המטופל יאפשר לנקוט בעתיד גישה טיפולית אישית, המתבססת על ה״חותמת המולקולרית" הספציפית של הגידול. טכנולוגיות הריצוף הגנומי מספקות תמונה כוללנית על מוטציות שעומדות בבסיס הפתוגנזה של סרטן המעי הגס (driver mutations). טכנולוגיות אלה יהפכו דומיננטיות יותר ויותר בשנים הקרובות, ככל שמחירן יוזל ומערכות האנליזה תהיינה זמינות, אמינות ומהירות יותר, ובייחוד עם הפיכתן לחלק אינטגרלי מהמחקרים הקליניים החדשים - מה שיכול לייעל את הסקת המסקנות לגבי תת-אוכלוסיות של חולים שמפיקים את מרב התועלת מהטיפול המחקרי. עם זאת, חשוב לציין כי הדרך לרפואה מותאמת אישית עדיין רצופה מהמורות רבות, בעיקר בתיקוף של הבדיקות, במהימנות הביומרקרים המתקבלים ובשאלה אם אכן "טיפול תפור לפי מידה" מיתרגם לשיפור בשרידות החולה, כפי שהגיוני לשער מבחינה ביולוגית, אולם ההוכחה לכך עדיין אינה חד-משמעית. רפואה מותאמת אישית היא מונח הכורך בתוכו רבדים שונים - החל בפרקטיקה של התאמת טיפול לפי מרקרים ידועים ומוכחים, וכלה בטיפולים

במה | ביטאון לעובדי בריאות בנושא מחלת הסרטן והשלכותיה

ניסיוניים שניתן להתאים לחולה לפי פרופיל המוטציות האישי שמתקבל. ריצוף מהדור החדש הוא בעל ערך רב באפיון פרופיל המוטציות של הגידול, כשבדיקה מזהה מוטציה שעשויה לאפשר לחולה להשתתף במחקר הבודק טיפול במסלול תאי זה, ללא קשר לסוג הגידול (מחקרי "סל", Basket Trials) או במצבים בהם קווי הטיפול המוכחים מוצו הוא יוכל לספק כיוון טיפולי יצירתי שעלה רק לאור תוצאות בדיקה זו. מחקר שמבצע המכון הלאומי לסרטן בארצות הברית (National Cancer Institute) בימים אלה, בודק אם האפיון האינדיבידואלי של פרופיל המוטציות של גידולים שונים, ומתן טיפול בהתאם לתוצאה, אכן מיתרגם לשינוי בתוחלת חייו של המטופל. עד לקבלת תשובות לשאלה מורכבת זו, רפואה מותאמת אישית מתקיימת רק באופן מוגבל, ובשילוב המתחייב עם רפואה נתמכת ראיות, המגובה במחקרים קליניים פרוספקטיביים שעדיין קובעים, נכון להיום, את הפרקטיקה הטיפולית.

רשימת ספרות

1. National Comprehensive Cancer Network (NCCN). NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology. Colon Cancer (Version 2.2017). 2017 Mar 13; National Comprehensive Cancer Network. Available from: https://www.nccn.org/professionals/physician_ gls/PDF/colon.pdf 2. Deschoolmeester V, Baay M, Specenier P, et al. A review of the most promising biomarkers in colorectal cancer: one step closer to targeted therapy. Oncologist. 2010;15(7):699-731. Epub 2010 Jun 28. 3. Cancer Genome Atlas Network. Comprehensive molecular characterization of human colon and rectal cancer. Nature. 2012 Jun 18;487(7407):330-7. 4. Guinney J, Dienstmann R, Wang X, et al. The consensus molecular subtypes of colorectal cancer. Nat Med. 2015 Nov;21(11):1350-6. Epub 2015 Oct 12.

5. Siravegna G, Mussolin B, Buscarino M, et al. Clonal evolution and resistance to EGFR blockade in the blood of colorectal cancer patients. Nat Med. 2015 Jul;21(7):795-801. Epub 2015 Jun 1. 6. Misale S, Arena S, Lamba S, et al. Blockade of EGFR and MEK intercepts heterogeneous mechanisms of acquired resistance to anti-EGFR therapies in colorectal cancer. Sci Transl Med. 2014 Feb 19;6(224):224ra26. 7. Bettegowda C, Sausen M, Leary RJ, et al. Detection of circulating tumor DNA in early- and late-stage human malignancies. Sci Transl Med. 2014 Feb 19;6(224):226-232. 8. Russo M, Siravegna G, Blaszkowsky LS, et al. Tumor heterogeneity and lesion-specific response to targeted therapy in colorectal cancer. Cancer Discov. 2016 Feb;6(2):147-53. Epub 2015 Dec 7.

9. Montagut C, Dalmases A, Bellosillo B, et al. Identification of a mutation in the extracellular domain of the Epidermal Growth Factor Receptor conferring cetuximab resistance in colorectal cancer. Nat Med. 2012 Jan 22;18(2):221-3. 10. Gonzalez-Gonzalez M, Garcia JG, Montero JA, et al. Genomics and proteomics approaches for biomarker discovery in sporadic colorectal cancer with metastasis. Cancer Genomics Proteomics. 2013 Jan-Feb;10(1):19-25.