(stoomcursus) moleculaire pathologie Door John Hinrichs Klinisch Moleculair Bioloog in de Pathologie 4-10-2016 Disclosure belangen spreker: Lid Regionaal Oncologie overleg (Pfizer) Lid expertboard (Astra zeneca) Liquid biopsy studie i.s.m. Astra zeneca en Biocartis Waarom moleculaire pathologie? Hoe helpt moleculaire biologie bij het kiezen en voorspellen van (long)kanker therapie? Terug naar het begin… Het menselijk lichaam bestaat uit 100 miljard cellen! Elke cel stamt af van dezelfde bevruchte eicel met hetzelfde DNA en heeft een eigen functie! Regulatie is het toverwoord: op DNA niveau Regulatie op celniveau Regulatie op lichaamsniveau Van 1 naar 100 miljard: celdeling 10.000 triljoen celdelingen in een mensen leven 1:10.000 Kanker is ouderdom ziekte: ingebouwde klok.. Targeted therapy: EGFR receptor signaalroute Mukesh et al, 2006 EGFR receptor activatie: epidermale groeifactor Epidermale Groeifactor buiten celmembraan binnen Tyrosine Kinase domein Tyrosine Kinase domein activatie EGFR receptor activatie: “mutatie” in tyrosine kinase domein Yasuda et al, 2012 Tyrosine kinase inhibitor Initial scan 6 months treatment Start treatment 13 months treatment EGFR signaalroute mutaties ROS RET Jancu et al, 2010 EGFR signaalroute mutaties “Driver” mutaties: oncogen verslaving “Driver” mutaties met therapie: “Actionable” mutaties ROS RET Jancu et al, 2010 DNA profiel voorspelt effect behandeling: Personalized (precision) medicine DNA profiel voorspelt effect behandeling: Personalized medicine Histologisch profiel → Moleculair profiel Histologisch profiel → Moleculair profiel Histologisch profiel → Moleculair profiel Moleculaire pathologie Moleculaire testing In vitro In situ DNA isolatie uit cellen Lyseren Centrifuge DNA Cellen Cellysaat + DNA Cellysaat Tumor cellen Mutatie analyse 50 genen worden tegelijkertijd geamplificeerd Sensitiviteit van 10 ng DNA 0,000 000 01 gram Mutatie analyse anno 2016: Next generation sequencing: 10-15 mln minireactoren Next generation sequencing: Sequencing on a chip! Next generation sequencing: 8 mln DNA analyses voor 8-10 patienten: Alignment: welk DNA bij wie? Next generation sequencing: Alignment: welk DNA bij welke genen? Next generation sequencing: Alignment: welk gen wijkt af t.o.v. normaal, Mutatie analyse Moleculaire testing In vitro In situ Fluoresentie Chromogene in in situ situ hybridisatie hybridisatie (FISH) (CISH) NBT-BCIP Nitrobluetetrozoliumbromochloroindolylfosfaat Anti-DIG alkalische fosfatase T C A G T C A G A G T C A G T C DNA probe DIG gelabeld Target DNA Objectglas ALK (ROS) translocatie: fusiegen ALK EML4 ALK translocatie: break apart FISH 3‘ ALK 5‘ 2p23-21 EML4 ~ 12 Mb 3‘ ALK EML4 Inversie (70%) Gen Fusie Negatief Positief (break-apart -FISH) 5‘ Resistentie: “Darwin in the tumor” Resistentie: “Darwin in the tumor” Therapie A Therapie B Selectie Selectie Resistentie Resistentie EGFR receptor resistentie mutaties Yasuda et al, 2012 EGFR receptor resistentie mutaties (T790M) 3e generatie TKI’s Suda et al, 2008 Andere resistentie mechanismen… ArechagaOcampo et al, 2013 Andere resistentie mechanismen Andere therapieën… Belangrijkste afweer systeem tegen kanker: Niet ouder worden! Belangrijkste afweer systeem tegen kanker: Ons immuunsysteem Immuuntherapie “in a nutshell” Nieuwe stap in moleculaire diagnostiek: Liquid biopsie Burrell et al, 2014 Liquid biopsie Crowley et al, 2013 Monitoring… EGFR exon 19 EGFR exon 21 EGFR exon 20 Sorensen et al, 2014 Nieuwe stap in behandeling van kanker: screening