Studi Urutan Roswell Park Membuka Misteri Multiple Myeloma

Teknik kombinasi baru menunjukkan harapan untuk memajukan perawatan kanker yang dipersonalisasi

  • Percobaan myeloma pertama dari jenisnya untuk menggabungkan biopsi yang dicitrakan, analisis sel tunggal
  • Tim menemukan perubahan genetik yang berbeda dalam sel myeloma pada pasien yang sama
  • Lebih banyak perubahan genetik ditemukan pada pasien dengan penyakit yang kambuh

BUFFALO, NY — Pada tahun 1873, dokter Rusia J. von Rusitzky menciptakan istilah “multiple myeloma” setelah menemukan delapan jenis tumor sumsum tulang yang berbeda pada satu pasien. Hampir 150 tahun kemudian, dengan menggunakan teknologi pengurutan sel canggih dan teknik pencitraan mutakhir, para peneliti di Roswell Park Comprehensive Cancer Center telah memberikan penjelasan molekuler dan biologis untuk temuan ini, menemukan bahwa klon myeloma yang berbeda dapat hadir dalam satu pasien dan menghubungkan perubahan genetik yang berbeda dalam sel myeloma dengan perkembangan penyakit tulang myeloma.

Sebuah studi Roswell Park baru melihat lebih dekat klon myeloma dan bagaimana mereka terkait dengan perkembangan penyakit.

Multiple myeloma adalah kanker sel plasma, sejenis sel darah putih yang ada di sumsum tulang yang membuat antibodi untuk melawan infeksi. Pada pasien dengan myeloma, sel plasma berkembang biak terlalu cepat, memadati sel sehat dan menyebabkan area kerusakan tulang yang menyakitkan yang disebut lesi osteolitik. Namun, mengapa sel kanker pada pasien dengan multiple myeloma menyebabkan penyakit tulang yang melemahkan di beberapa area tubuh sementara membiarkan area lain tidak terpengaruh sebagian besar tidak diketahui selama bertahun-tahun.

Dalam uji klinis prospektif pertama dari jenisnya, tim kolaborator multidisiplin termasuk Jens Hillengass, MD, PhD, Kepala Myeloma, dan Philip McCarthy, MD, Direktur Emeritus Transplantasi & Terapi Seluler di Roswell Park, mengungkapkan heterogenitas spasial yang luas pada pasien dengan multiple myeloma yang kambuh / refrakter atau baru didiagnosis melalui kombinasi sekuensing RNA sel tunggal dan biopsi yang dipandu gambar dari lesi tulang myeloma. Studi tersebut, diterbitkan 10 Februari di Komunikasi Alammenghubungkan akumulasi sel plasma penyebab penyakit yang ganas dengan perkembangan penyakit tulang myeloma, memberikan jawaban atas pertanyaan lama tentang multiple myeloma yang dapat mengubah cara penyakit didiagnosis dan diobati.

“Pendekatan multidisiplin kami mengungkapkan informasi penting tentang heterogenitas spasial dan temporal dari multiple myeloma,” catat Dr. Hillengass, penulis senior studi tersebut. “Kami menemukan bahwa sel-sel myeloma menunjukkan perbedaan pada tingkat sel tunggal pada satu pasien, baik di area sumsum tulang yang berbeda dan dari waktu ke waktu.”

Untuk mengkonfirmasi diagnosis multiple myeloma, seorang spesialis kanker biasanya memperoleh biopsi sumsum tulang dari krista iliaka (tulang pinggul), tanpa bimbingan teknik pencitraan. Untuk uji klinis prospektif ini, spesialis Roswell Park menggunakan pencitraan seluruh tubuh (PET/CT) yang canggih untuk tidak hanya melakukan biopsi pada krista iliaka tetapi juga mengidentifikasi dan melakukan biopsi lesi tulang myeloma pada 10 pasien dengan multiple myeloma simtomatik (7 dengan kanker yang baru didiagnosis dan 3 dengan penyakit kambuhan/refrakter).

Selanjutnya, para peneliti dari departemen Kedokteran, Imunologi, Radiologi Diagnostik, Biostatistik dan Bioinformatika, Sitometri Aliran dan Gambar, Sitogenetika Klinis dan Patologi & Kedokteran Laboratorium di Roswell Park, bekerja sama dengan para ilmuwan dari Dana Farber Cancer Institute, menganalisis ratusan ribu sel-sel myeloma yang diperoleh selama biopsi yang dipandu gambar menggunakan sekuensing RNA sel tunggal, teknik laboratorium yang dapat mengidentifikasi klon dan subpopulasi yang resistan terhadap pengobatan yang bertanggung jawab atas penyebaran metastasis.

Analisis mengungkapkan bahwa sel-sel myeloma dari lokasi yang berbeda pada pasien yang sama secara genetik berbeda, terutama pada pasien dengan penyakit kambuhan. Para peneliti mengidentifikasi subkluster sel myeloma ganas yang mengekspresikan gen yang terkait dengan proliferasi dan fosforilasi oksidatif, dua ciri kanker yang terkait dengan hasil yang lebih buruk, mengkonfirmasi nilai prognostik dari teknik ini.

Ketika tim mengulangi analisis mereka terhadap sel plasma ganas individu setelah pasien menyelesaikan terapi myeloma, mereka menemukan perubahan genetik pada sel plasma ganas yang tersisa setelah terapi – perubahan yang mungkin terkait dengan resistensi pengobatan – menunjukkan bahwa pengurutan sel tunggal dapat digunakan untuk tidak hanya mengidentifikasi dan mengkarakterisasi penyakit residual tetapi juga mengidentifikasi strategi baru untuk memberantas resistensi pengobatan di masa depan.

Selain gen yang sebelumnya telah dikaitkan dengan myeloma, para peneliti mengidentifikasi gen baru, LAMPU5, yang diekspresikan secara berlebihan pada lesi tulang dan kemungkinan besar berkontribusi pada perkembangan penyakit. Karena pengambilan sampel sel myeloma hanya dari krista iliaka tidak memberikan gambaran penyakit yang lengkap, para penulis mencatat, memperoleh informasi tambahan dari pencitraan untuk mengidentifikasi klon yang resistan terhadap pengobatan dapat menjadi praktik standar, terutama ketika merancang terapi yang ditargetkan dan dipersonalisasi.

“Pekerjaan kami menggarisbawahi pentingnya pencitraan seluruh tubuh dalam diagnosis dan pengobatan myeloma, mengingat bukti kuat bahwa klon myeloma yang berbeda hadir pada satu pasien,” kata penulis pertama studi tersebut, Maximillian Merz, MD, yang memimpin penelitian tersebut. saat dia menjadi anggota fakultas Roswell Park dan terus menjadi kolaborator yang sering dengan tim myeloma Roswell Park. “Jika kita ingin menyembuhkan myeloma, maka kita perlu memasukkan pencitraan seluruh tubuh dalam tindak lanjut rutin, karena tanpa teknik pencitraan modern seperti PET dan CT, dokter mungkin meremehkan tingkat penyakit yang sebenarnya.”

Temuan tim meningkatkan pemahaman saat ini tentang multiple myeloma, dengan implikasi untuk pengobatan dan pemantauan pasien dengan penyakit yang baru didiagnosis dan kambuh. Mereka menyoroti kemungkinan untuk mempersonalisasi pengobatan berdasarkan susunan genetik yang berbeda dari myeloma pada setiap pasien, baik pada diagnosis awal dan dari waktu ke waktu.

Penelitian ini didukung oleh hibah dari German Cancer Aid, Celgene Corp. dan Black Swan Research Initiative dari International Myeloma Foundation. Pekerjaan ini juga mengandalkan sumber daya Genomics, Biostatistics & Bioinformatics dan Flow & Image Cytometry yang didukung oleh Hibah Dukungan Pusat Kanker Roswell Park dari National Cancer Institute (penghargaan P30CA16056).