Семейство трансмембранных рецепторов HER/HER состоит из четырех структурно сходных тирозинкиназ. У человека эти белки носят названия рецептор эпидермального фактора роста 1 EGFR (HER1) и рецепторы HER2 (Neu), HER3, и HER4. Известно несколько факторов роста, которые способны связываться и активировать рецепторы, названные HER-лигандами. Примерно 20% пациентов с раком молочной железы (РМЖ) имеют опухоль с повышенным содержанием HER2 или с амплификаций гена, кодирующего рецептор. Были разработаны препараты для блокирования активности как EGFR, так и HER2, HER-таргетные препараты. Для лечения РМЖ прошли клинические испытания гуманизированные антитела трастузумаб, кадсила и перьета, а также ингибитор тирозинкиназы, лапатиниб. Эти препараты принимают сотни тысяч больных, а их продажи составляют миллиарды долларов в год. При этом, при использовании в монотерапии, объективный ответ наблюдается у 20 - 35% пациентов, при комбинации с химиотерапией – у 50-65%. Объектом исследований в рамках проекта являются внутриклеточные и внеклеточные факторы, влияющие на ответ опухолевых клеток на применение НЕR-таргетных препаратов и молекулярные механизмы устойчивости к препаратам. Цель проекта – разработка способов отбора пациентов для применения HER-таргетной терапии для повышения ее эффективности и одновременного снижения затрат на лечение. 1) Лиганды HER и НЕR-таргетные препараты имеют одну и ту же мишень, но оказывают на рецепторы противоположное воздействие. Можно предположить, что чем выше концентрация лигандов, тем ниже будет эффективность терапии. Связь концентрации лигандов HER в периферической крови пациентов с результатами лечения РМЖ будет исследована нами для пациентов, проходящих курс таргетной терапии с использованием препарата трастузумаб. Такая связь анти-пролиферативного воздействия HER-таргетных препаратов с концентрацией лигандов HER показана нами ранее in vitro, а также, при раке легкого, с использованием образцов крови 25 пациентов. Другие исследователи также указывали на такую связь при применении препарата Эрбитукс. Мы намерены измерить концентрацию шести лигандов HER в образце периферической крови пациентов методом ИФА. Известно, что концентрация HER-лигандов различается у пациентов в тысячи раз. Мы предполагаем, что критерием для применения HER-таргетной терапии должно быть низкое содержание эндогенных лигандов HER в крови пациента (ниже пороговой величины). Пороговые концентрации лигандов будут определены в результате этого исследования. 2) Для пациентов с высоким содержанием HER-лигандов мы предложим лечение, направленное на снижение концентрации лигандов. После выполнения нашего исследования станет ясно, что временное снижение концентрации HER-лигандов на время проведения курса HER-таргетной терапии повысит эффективность лечения. Мы планируем создать рекомбинантный белок, специфически связывающий HER-лиганды. Мы испытаем, как сыворотка крови человека влияет на ингибирующее воздействие HER-таргетных препаратов эрлотиниб, гефитиниб и лапатиниб на рост клеток, имеющих происхождение от РМЖ и РЛ в присутствии в отсутствие рекомбинантного белка. Полученный белок предлагается использовать как противоопухолевый препарат для лечения РМЖ и РЛ в комбинации с ингибиторами тирозин киназы. Заметим, что в настоящее время HER-таргетная терапия не используется для лечения РЛ в 85% случаев из-за низкой эффективности. 3) Ответ опухоли на таргетную терапию может зависеть от множества факторов (белков или метаболитов), присутствующих в организме пациента. Если эти факторы препятствуют действию препарата на опухолевые клетки в организме пациента, то они могут препятствовать и действию препарата in vitro. Поэтому мы предполагаем, что влияние крови пациента на действие препарата можно быстро и недорого испытать еще до начала дорогостоящего курса терапии. А именно, мы планируем измерить ингибирующее воздействие противоопухолевых препаратов на рост клеток, чувствительных к препарату клеточных линий РМЖ. Это измерение будет проведено в присутствии сыворотки крови пациента. Если сыворотка оказывает значительное воздействие на ингибирование роста таргетным препаратом, то прогрессирование опухоли с большой вероятностью не будет подавляться этим препаратом. В этом случае мы рекомендуем отказаться от применения таргетной терапии для экономии средств и времени на заведомо неэффективное лечение. Наши предварительные эксперименты показали, что присутствие сыворотки ослабляет анти-пролиферативное действие HER-таргетных препаратов. При этом такое влияние сыворотки значимо различается между пациентами. Мы измерим анти-пролиферативное действие трастузумаба с использованием образцов периферической крови пациентов HER2-позитивного РМЖ, взятых до начала курса терапии, для которых результаты лечения известны. Мы установим, связаны ли результаты HER-таргетной терапии с подавлением ингибирующего воздействия препарата сывороткой крови пациента in vitro. 4) Будет проведено транскриптомное профилирование образцов опухоли. Активность сигнальных путей клетки будет рассчитана посредством разработанного нами биоинформатического метода OncoFinder и соответствующего пакета программного обеспечения (www.oncofinder.com). Измерения будут сопоставлены с клинической картиной течения болезни. Наши исследования приведут к пониманию механизмов передачи сигналов в клетках и механизмов устойчивости опухоли, что поможет при отборе пациентов для таргетной терапии и, возможно, поиску путей преодоления устойчивости.