Identifizierung von Neoantigenen für die Entwicklung personalisierter Krebsimpfstoffe

Neoepitope können von CD8+ zytotoxischen T-Zellen (CTL) und von CD4+ T-Helferzellen erkannt werden. Neoepitope, die von CD8+ T-Zellen erkannt werden, sind typischerweise 8-10 Aminosäuren lang und werden von HLA-Klasse-I-Molekülen präsentiert. Neoepitope, die von CD4+ T-Helferzellen erkannt werden, sind dagegen üblicherweise länger (13-18 Aminosäuren) und werden von HLA-Klasse-II-Molekülen präsentiert. Für eine erfolgreiche Immuntherapie sollte die Auswahl der Neoantigene kurze und lange Peptide umfassen, um sowohl CD4+- als auch CD8+-T-Zellen zu aktivieren. Die Immunreaktionen der Krebserkrankten können während der Krebsimpfung durch eine auf Durchflusszytometrie basierende Analyse der Neoepitop-spezifischen T-Zell-Aktivierung überwacht werden.

Unsere Krebsimmunologie-Expertinnen und -Experten verwenden in-silico Algorithmen, die auf Exom-Sequenzierung und HLA-Typisierung basieren, um bis zu 12 geeignete Neoantigen-Epitope vorherzusagen und auszuwählen, die für Patientinnen und Patienten individualisiert sind. Die ausgewählten Peptide werden nicht nur zur Aktivierung zytotoxischer T-Zellen, sondern auch von T-Helferzellen vorhergesagt. Daher sind neben kurzen Peptiden (8-10 Aminosäuren), die potenziell an HLA-Klasse-I-Moleküle binden können, auch lange Peptide (13-18 Aminosäuren) enthalten, die potenziell an HLA-Klasse-II-Moleküle binden können. Um die Expression der ausgewählten Neoepitope zu bestätigen, werden parallel dazu Transkriptomdaten durch RNA-Sequenzierung der Tumorprobe erstellt. In Fällen, in denen keine RNA verfügbar ist, werden Informationen über die Expression der Neoepitope aus Proteinexpressionsdatenbanken verwendet.

Die im Rahmen von CancerNeo® durchgeführte Analysie basiert auf einer Exom-Sequenzierung, da für die Vorhersage von Neoantigenen ein Verständnis aller somatischen Mutationen  notwendig ist. Unsere spezialisierte Anreicherung des somatischen Tumorpanels, auf welchem unser diagnostischer Service CancerPrecision® basiert, ermöglicht die fokussierte Analyse tumorassoziierter Gene und ausgewählter Translokationen. Diese werden daher in viel höherer Auflösung sequenziert. Die zusätzliche Panel-Sequenzierungsoption stützt den medizinischen Bericht zur Unterstützung der Behandlungsentscheidung (CancerPrecision®) auf die Sequenzierungsdaten aus der spezialisierten Panel-Anreicherung. Auf der anderen Seite basiert der medizinische Bericht für vorhergesagte Neoantigene zur Entwicklung personalisierter Impfstoffe auf den gesamten Exom-Sequenzierungsdaten. Der CancerPrecision®-Bericht profitiert von der höheren Sequenzierungsauflösung und der Möglichkeit, die ausgewählten, durch die Panel-Sequenzierung angereicherten Translokationen nachzuweisen.

Zur Vervollständigung unserer genetischen Diagnostik bieten wir an, in Zusammenarbeit mit Partnerlaboren immunhistochemische Analysen der Tumorprobe zu organisieren. Die pathologischen Untersuchungsberichte leiten wir nach Fertigstellung weiter.

PD-L1

Der Nachweis der Expression des Programmed death-ligand 1 (PD-L1) im Tumorgewebe ist wichtig für die Auswahl von Patienten, die (am meisten) von einer Immuntherapie wie Pembrolizumab profitieren können.

Analyse der Methylierung des MGMT-Promotors

Der Nachweis der Methylierung des MGMT-Promotors im Tumorgewebe ist für Gliom-Patienten wichtig, da er ein potenzieller Biomarker für die Empfindlichkeit gegenüber alkylierender Chemotherapie, einschließlich Temozolomid (TMZ), ist.

HLA Klasse I und II

HLA-Moleküle präsentieren den T-Zellen Tumorantigene. Die Expressionsanalyse von HLA-Molekülen ist ein hilfreiches Werkzeug, um Ihre immuntherapeutische Strategie maßzuschneidern.

CAR T-Zell-Panel (GD2, EGFR, IL13Ralpha, CD276, HER2, PSMA, ROR1, CD47)

Das CAR-T-Zell-Panel detektiert acht verschiedene Zielantigene von CAR-T-Zell-Therapien in der klinischen oder präklinischen Entwicklung.

Chromosomale Rearrangements treten häufig bei allen Krebsentitäten auf. Infolgedessen kann es zu Genfusionen im Krebsgenom kommen. Fusionen sind oftmals starke Treiber der Krebserkrankung und daher für Behandlungsentscheidungen von größter Bedeutung. Herkömmliche, auf PCR-Technik basierende, Methoden, können eine Fusion nicht nachweisen, wenn der Fusionspartner nicht bekannt ist (bei NTRK-Fusionen häufig relevant). Selbst Analysen des gesamten Transkriptoms sind nicht sensitiv genug, insbesondere wenn der Tumorgehalt niedrig ist. Um alle bekannten und zuvor beschriebenen, sowie Genfusionen mit unbekanntem Partner, mit einer therapeutischen Konsequenz nachzuweisen, haben wir eine gezielte Anreicherung auf RNA-Basis entwickelt. Das Design umfasst 103 Gene für den Nachweis Fusionen mit unbekanntem Partner, 85 zuvor beschriebene Fusionen und 5 spezifische Transkript-Varianten. Diese Methode ist den DNA-basierten Methoden und auch Ansätzen auf ganzer RNA-Basis überlegen. Wir empfehlen dringend, die genetische Tumordiagnostik durch RNA-Anreicherung für Fusionen zu ergänzen, um ein möglichst vollständiges Verständnis der Tumorbiologie zu erhalten.