Neue Technologie zum raschen Nachweis aller therapierelevanten

Pharma Report
Molekulare Diagnostik beim nicht-kleinzelligen Bronchialkarzinom
Neue Technologie zum raschen Nachweis aller
therapierelevanten Genanomalien
© Springer-Verlag GmbH
Grundlage jeder zielgerichteten Tumortherapie ist eine exakte, schnelle und umfassende molekulare
Tumordiagnostik. Da immer mehr therapeutisch relevante Genveränderungen im nicht-kleinzelligen
Lungenkarzinom (NSCLC) entdeckt werden, steigen auch die Anforderungen an die molekulare Tumordiagnostik. Dank einer neuen Technologie ist jetzt ein diagnostischer Test verfügbar, der parallel
alle therapierelevanten genomischen Veränderungen an kleinsten Gewebemengen oder an einer einzigen Blutprobe nachweist.
Impressum
„Neue Technologie zum raschen
Nachweis aller therapierelevanten
Genanomalien“
Literaturarbeit
Redaktionelle Mitarbeit:
Dr. Katharina Arnheim, Freiburg i. Br.
Corporate Publishing (verantwortlich):
Ulrike Hafner,
Dr. Michael Brysch, Dr. Katharina Finis,
Dr. Friederike Holthausen, Sabine Jost,
Ann Köbler, Dr. Claudia Krekeler,
Inge Kunzenbacher, Dr. Christine Leist,
Dr. Sabine Lohrengel, Dr. Ulrike Maronde,
Dr. Monika Prinoth, Dr. Annette Schilling,
Yvonne Schönfelder, Dr. Petra Stawinski,
François Werner, Teresa Windelen
Report in „Der Pneumologe“
Band 12, Heft 6, November 2015
Mit freundlicher Unterstützung der
NEO New Oncology AG, Köln
Die Herausgeber der Zeitschrift
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für diese Rubrik.
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Derzeit erkranken in Deutschland
jährlich mehr als 50.000 Menschen
an Lungenkrebs [1] die meisten
davon (80–85 %) am nicht-kleinzelligen Lungenkarzinom (NSCLC).
Durch zielgerichtete Medikamente hat sich die Prognose für viele dieser Patienten in den letzten
Jahren deutlich verbessert. Die Behandlung ist dann besonders effektiv, wenn die Wahl der zielgerichteten Therapie auf Basis genetischer Tumormerkmale erfolgt [2]. So zeigen Patienten mit
einer aktivierenden EGFR (Epidermal growth factor receptor)-Mutation unter der Behandlung mit
einem Tyrosinkinaseinhibitor (TKI)
ein deutlich verlängertes progressionsfreies Überleben im Vergleich
zur Chemotherapie [3]. Eine aktivierende KRAS-Mutation hingegen ist äußerst selten vergesellschaftet mit einer „druggable“
Mutation [3, 4].
Patienten mit nachgewiesener
ALK (Anaplastic lymphoma kinase)-Translokation profitieren von
der Behandlung mit dem ALK-TKI
Crizotinib, der in klinischen Studien erfolgreich auch zur Therapie
von Patienten mit ROS1-Translokation oder MET-Amplifikation eingesetzt wird [5–7]. Patienten mit
einer Amplifikation des HER2-Rezeptors sprechen hingegen in bis
zu 50 % aller Fälle auf die Behandlung mit HER2-Inhibitoren wie Trastuzumab an [8]. Zahlreiche weitere zielgerichtete Wirkstoffe sind in
der fortgeschrittenen klinischen
Testung [9–12]. Zudem gewinnen
Immuncheckpoint-Inhibitoren wie
Nivolumab (monoklonaler Antikörper gegen PD-1) an Bedeutung in
der Behandlung des NSCLC [13, 14],
wobei diese Inhibitoren bei Tumoren mit hoher Mutationslast besonders wirksam zu sein scheinen [15].
Um Patienten mit histologisch
gesicherter NSCLC-Diagnose eine
optimierte Therapie bieten zu können, ist es angesichts der vielen
verfügbaren Wirkstoffe notwendig, den Tumor molekularpathologisch auf individuelle Genveränderungen zu untersuchen. Eine exakte, schnelle und umfassende molekulare Tumordiagnostik ist auch
dann erforderlich, wenn Resistenzen unter einer Therapie auftreten,
die eine neue Therapiestrategie erfordern. So sind die Punktmutation T790M im EGFR-Gen oder die
Amplifikation des MET-Gens mit
einer Resistenz gegen bestimmte
EGFR-TKI assoziiert [16]. Diese Resistenzmutationen wiederum können mit neueren zielgerichteten
Wirkstoffen erfolgreich behandelt
werden [17].
In den nächsten Jahren ist mit
der Identifizierung weiterer Genveränderungen und Resistenzme-
chanismen beim Lungenkarzinom
zu rechnen, die mit neuen zielgerichteten Medikamenten behandelbar sind. Damit werden auch
die Anforderungen an die molekulare Diagnostik steigen.
Bisherige Diagnosemethoden
auf Dauer unzureichend
Gerade beim Lungenkarzinom
stößt die molekulare Diagnostik
bei begrenztem Probenmaterial
an ihre Grenzen. Die Einzelgen­
analytik mittels FISH (Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung)-Analyse und IHC (Immunhistochemie)
benötigt Tumormaterial, das mit
Nadel- oder Stanzbiopsien oftmals nicht in ausreichender Menge gewonnen werden kann. In etwa 30 % aller Fälle kann die molekulare Diagnostik beim Lungenkarzinom daher nicht erfolgreich
für alle molekularen Marker abgeschlossen werden [2]. Da dem
Patienten eine erneute belastende Biopsie selten zugemutet werden kann, wird in diesen Fällen
kein diagnostischer Befund er-
NOWEL: heimatnahe Versorgung von Patienten mit
Lungenkrebs
Im Netzwerk Nord-Ost-West-Lunge (NOWEL) haben sich regionale Experten aus den Bereichen Onkologie, Pneumologie und Pathologie zusammengeschlossen, um im norddeutschen Raum eine flächen­
deckend zugängliche optimale Versorgung von Lungenkrebspatienten
­sicherzustellen. Ziel ist es, dem Patienten die Neuerungen der evidenzbasierten, personalisierten Tumortherapie auf wissenschaftlich hohem
Niveau durch eine interdisziplinäre und sektorenübergreifende Zusammenarbeit anzubieten. Ein Schwerpunkt von NOWEL liegt in der Versorgungsforschung: Durch eine umfassende qualitätsgesicherte Nutzenanalyse soll dazu beigetragen werden, diagnostische und therapeutische Versorgungskonzepte zu verbessern.
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stellt, wodurch dem Patienten womöglich die Chance auf eine effektive zielgerichtete Therapie verwehrt wird. Dieses Problem wird
sich durch die Zunahme der therapierelevanten genetischen Alterationen noch verschärfen: Zwar
können in der Routinediagnostik
Punktmutationen mit schnellen
und zuverlässigen PCR-basierten
Methoden nachgewiesen werden,
viele der neu entdeckten therapierelevanten Veränderungen sind
jedoch Translokationen (z. B. RET,
ROS1) und Kopienzahlveränderungen (z. B. HER2, MET), die sich derzeit nur mit zeit- und materialintensiven FISH- und IHC-Analysen
nachweisen lassen.
„Hybrid Capture“-basierte
­Tumordiagnostik
Mit der NEO-Plattform steht seit
Kurzem ein molekulardiagnostischer Test zur Verfügung, mit dem
sich das gesamte Spektrum klinisch relevanter genomischer Veränderungen – Mutationen, Insertionen, Deletionen, Kopienzahlveränderung und Translokationen
– zuverlässig und schnell nachweisen lässt [18]. Als Ausgangsmaterial eignen sich kleinste Mengen
von paraffineingebettetem oder
zytologischem Material und sogar
Blutproben.
Der Test basiert auf der Technologie des „Hybrid Capture-based Next Generation Sequencing“:
Zunächst werden alle therapierelevanten Genregionen mithilfe von komplementären Sonden
aus dem Gesamtgenom des Tumors angereichert. Anschließend
werden die Zielregionen klonal
amplifiziert und mittels „Next Generation Sequencing (NGS)“ ausgelesen. Die klonale Amplifikation ermöglicht es, auch niedrigfrequente Genvarianten verlässlich zu detektieren und die Allelfrequenz festzustellen. Der Mutationsstatus wird quantitativ erfasst
und mutierte Allele werden auch
vor einem hohen Hintergrund sensitiv detektiert. Da auch intronische Regionen mit bekannten genomischen Bruchpunkten angereichert werden, können auch Trans-
NEOlung-Studie: Gewebesparende Diagnostik und
breiterer Einsatz zielgerichteter Therapien
Kommentar von Prof. Dr. Frank Griesinger, Direktor der Klinik für Hämatologie und Onkologie am Pius Hospital Oldenburg und Leiter der Studie
„Die Behandlung von Patienten mit Lungenkarzinom ist mit der Entdeckung molekularer Alterationen und der Verfügbarkeit von zielgerichteten
Therapien wie EGFR-, ALK-, ROS1- und weiteren Tyrosinkinaseinhibitoren komplexer und effektiver
geworden.
Eine umfassende, gewebesparende Diagnostik, die alle genetischen Alterationen inklusive Amplifikationen (relevant u. a. bei HER2, c-MET) und
Translokationen (relevant u. a. bei ALK und ROS1) in einem Ansatz erfasst, bietet die Möglichkeit, bei mehr Patienten eine zielgerichtete Therapie durchzuführen. Diese Chance sehen wir in der innovativen ‚Hybrid Capture‘-basierten NGS-Technologie. Besonders interessant sind die
Ansätze der ‚Liquid Biopsy‘, die bei einer gesicherten Tumorerkrankung
gewebesparend und nicht invasiv genetische Charakteristika detektieren und auch die ggf. therapeutisch relevante genetische Heterogenität
von unterschied­lichen Tumormanifestationen in einem Patienten adressieren kann.
Daher freuen wir uns, im Netzwerk NOWEL diese Methodik bei mehreren Registerprojekten einsetzen zu können, unabhängig von noch bestehenden Hürden der Diagnostik im stationären Bereich. Weitere Registerprojekte zur molekularen Diagnostik, die die bestehenden Netzwerke einbinden und Synergien schaffen werden, sind im Rahmen von CRISP,
einem deutschlandweiten Register mit Beginn 4. Quartal 2015, geplant.“
lokationen zuverlässig nachgewiesen werden. Die gewonnenen Sequenzierdaten werden bioinformatisch ausgewertet, um die Treibermutationen von klinisch irrelevanten Passenger-Mutationen abzugrenzen.
Das Verfahren hat den Vorteil,
dass alle therapierelevanten genomischen Veränderungen in einem
einzigen Test gemessen werden
können. FISH- bzw. IHC-Analysen
oder PCR-basierte Sequenzierungen sind damit nicht mehr erforderlich. Zudem können neu identifizierte diagnostisch relevante
Genveränderungen jederzeit problemlos aufgenommen werden,
um der aktuellen klinischen Forschung Rechnung zu tragen.
Flüssigbiopsie:
Diagnostik aus dem Blut
Mit dem NEOliquid-Test gibt es inzwischen auch ein „Hybrid Capture“-basiertes Verfahren, mit
dem klinisch relevante genomische Veränderungen an der zell-
freien, zirkulierenden Tumor-DNA
(ctDNA) aus dem Blut von Krebspatienten analysiert werden können. Belastende Biopsien oder
Bronchoskopien lassen sich somit teilweise vermeiden. Die Flüssigbiopsie ermöglicht darüber hinaus eine regelmäßige Kontrolle des Krankheitsverlaufs, sodass
die Tumorentwicklung unter Therapie beobachtet, mögliche Resistenzen frühzeitig erkannt und die
Behandlung gegebenenfalls angepasst werden können.
Registerstudie
zur Molekulardiagnostik
Vor Kurzem wurde die prospektive
nicht-interventionelle Registerstudie NEOlung (Molecular NEO diagnostics in patients with lung cancer) zum molekularen Screen­ing
von Lungenkrebs-Patienten begonnen. Etwa 1.500 Patienten mit
fortgeschrittenem oder metastasiertem NSCLC sowie nicht kurativ zu behandelndem kleinzelligem Lungenkarzinom (SCLC) er-
halten im Rahmen des Netzwerks
­NOWEL direkten und schnellen
Zugang zu einer umfassenden
molekularen Diagnostik. Das Registerprojekt soll
FFdas Spektrum der therapeutisch nutzbaren genetischen
Veränderungen erfassen,
FFdie Effektivität der Therapie
mit zielgerichteten Substanzen
in verschiedenen Therapie­
linien dokumentieren sowie
FFden Verlauf der Tumorerkrankung und das Auftreten von
Resistenzen im klinischen Alltag prospektiv erfassen.
Die Studie beinhaltet außerdem
den Vergleich mit diagnostischen
Standardmethoden und den Abgleich zwischen diagnostisch verwertbaren Daten aus Gewebe und
aus Blut.
Literatur
1. World Health Organisation, International Agency for Research on Cancer,
EUCAN, http://eco.iarc.fr/eucan/
Cancer.aspx?Cancer=18 (Zugriff:
09.10.2015)
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Medicine (NGM), Science Translational
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3. Mok TS et al., N Engl J Med 2009,
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10. Drilon A et al., Cancer Discov 2013,
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11. Xu C et al., Mol Cancer Ther 2015,
14:2382–2389
12. Vansteenkiste JF et al., J Thorac Oncol.
2015, 10:1319–1327
13. Spigel DR et al., ASCO 2015, Abstr.
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14. Paz-Ares L et al., ASCO 2015, Abstr.
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15. Rizvi NA et al., Science 2015, 348:124–
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16. Godin-Heymann N et al., Mol Cancer
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17. Gautschi O et al., J Thorac Oncol 2015,
Epub ahead of print
18. Heuckmann JM, Thomas RK, Ann
Oncol 2015, 26:1830–1837