Разработка персонализированных подходов к лечению глиобластом на основе молекулярного профилирования опухоли

Мультиформная глиобластома (Glioblastoma multiforme) является наиболее частым и наиболее агрессивным типом среди всех опухолей мозга. Золотым стандартом в лечении глиобластом (ГБМ) является максимально возможное хирургическое удаление опухоли с последующей химиотерапией алкилирующим агентом темозоламидом и лучевой терапией. Этот подход был предложен в 2006 году, и несмотря на многочисленные попытки поиска новых методов лечения, ГБМ продолжает оставаться наиболее летальным типом опухоли с ограниченными возможностями терапии. Медиана выживаемости составляет 15 месяцев, а общая 5-летняя выживаемость не превышает 7-8%. Всестороннее понимание молекулярной биологии ГБМ, наряду с механизмами устойчивости к терапии, а также эффективная интеграция различных подходов к терапии, имеет ключевое значение для разработки эффективных методов лечения. Основными проблемами в лечении ГБМ являются: диффузный характер опухоли и высокая степень инфильтрации клетками опухоли здоровых тканей мозга, наличие субпопуляции самообновляющихся стволовых опухолевых клеток, высокая внутри- и межиндивидуальная опухолевая гетерогенность, иммуносупрессивное микроокружение опухоли. Учитывая сложность генома опухоли и активацию множества сигнальных путей, необходимо искать эффективные подходы к лечению ГБМ на основе комбинированной терапии, направленной на различные онкогенные пути. Дальнейший прогресс в лечении ГБМ связывают, в том числе, с развитием персонализированных подходов и подбором пациент-специфичной терапии, в зависимости от молекулярных особенностей опухоли, внедрением методов неинвазивной диагностики, разработкой терапевтических методов таргетного воздействия на различные субпопуляции опухолевых клеток, в том числе, стволовые опухолевые клетки.В настоящем проекте предлагается разработка персонализированных подходов к лечению ГБМ на основе изучения молекулярных характеристик опухоли и поиск новых методов терапии на основе онколитических вирусов. Будет использован клинический материал от пациентов с глиомами (глиобластомами) (свежезамороженная ткань, архивный материал, периферическая кровь). Будет проведено таргетное секвенирование образцов опухоли и периферической крови, выявлены драйверные соматические события (мутации и изменения копийности генов) и определены молекулярные подтипы образцов ГБМ. Исследование внутриопухолевой гетерогенности образцов ГБМ с использованием различных подходов: глубокого секвенирования и биоинформационного анализа, секвенирования образцов из различных участков опухоли, первичной и рецидивной опухоли, клеточных линий в процессе культивирования позволит расширить представления о путях клональной эволюции опухоли, выявить молекулярные маркеры рецидива. Будет создана уникальная коллекция пациент-специфичных клеточных линий (не менее 20), исследован фенотип культивируемых клеток, проведен молекулярно-генетический и транскриптомный анализ. Клеточные линии будут использованы для скрининга лекарственных препаратов, применяемых в терапии ГБМ (темозоламид, кармустин, ломумстин, ингибиторы сигнальных путей), лекарственный ответ in vitro будет сопоставлен с молекулярными особенностями культивируемых клеток и клиническими данными пациента. Особое внимание будет уделено анализу стволовых опухолевых клеток в получаемых клеточных линиях, исследовано их влияние на резистентность к терапии. Будут выявлены более устойчивые к действию препаратов клеточные линии и исследованы молекулярные механизмы развития лекарственной устойчивости на клеточном уровне, предложен алгоритм подбора лекарственных препаратов с использованием пациент-специфичных клеточных линий. Будет разработан высокочувствительный метод неинвазивной диагностики на основе анализа молекулярных маркеров в образцах крови и/или спинномозговой жидкости (ликвора) с использованием технологии биологических микрочипов. Будет исследовано онколитическое действие вакцинных штаммов вируса кори и паротита на пациент-специфичных клеточных линиях, изучены изменения в профилях экспрессии генов при действии вируса и выявлены внутриклеточные факторы восприимчивости и устойчивости к онколитическому действию вирусов.Актуальность проекта заключается в том, что данные о молекулярной природе будут использованы для разработки персонализированных подходов к лечению ГБМ, в том числе алгоритма подбора терапии с использованием пациент-специфичных клеточных линий. Будет исследована возможность использования аттенуированных штаммов вирусов кори и паротита в качестве потенциальных онколитических агентов, что открывает новые возможности в терапии ГБМ. Новизна проекта заключается в том, что будут выявлены новые молекулярные маркеры глиомагенеза, исследованы модели клональной эволюции опухоли. В настоящем проекте будет создана уникальная коллекция полностью охарактеризованных клеточных линий, которые могут быть использованы для скрининга лекарственных препаратов, применяемых в лечении ГБМ. Молекулярное профилирование образцов опухоли и клеточных культур будет выполнено на высоком методическом уровне с использованием современных методов анализа: высокопроизводительное секвенирование транскриптома, экзомное и таргетное секвенирование. Метод неивазивной диагностики молекулярных маркеров в образцах жидкой биопсии будет разработан на основе оригинальной технологии биологических микрочипов. В качестве онколитических агентов будут использованы оригинальные отечественные вакцинные штаммы вирусов кори и паротита.