这篇报道已从2月9日发布的版本更新,包括额外的专家评论。
纽约-加拿大液体活检初创公司mDetect正在启动一项基于DNA甲基化模式的乳腺癌检测的临床试验,获得加拿大健康研究所90万加元(669,510美元)的资助。
mDetect乳腺癌检测是一种针对90个乳腺癌相关甲基化循环肿瘤DNA (ctDNA)靶点的靶向测序分析。目前正在对正在接受治疗的转移性乳腺癌患者进行临床应用测试,以实时监测他们对治疗的反应。
mDetect联合创始人兼开发官伊尔萨·舒卡特(Irsa Shoukat)说:“这是一种迫切的临床需求,尤其是在转移性的情况下。”
转移性癌症的治疗反应率取决于癌症亚型和一线治疗的选择。在mDetect首次测试其检测方法的三阴性乳腺癌(TNBC)病例中,有人估计反应率在25%到30%之间,其余70%的患者将等待三个月的CT扫描,以了解他们的治疗是否有效。
这家总部位于安大略金斯顿的公司希望在今后的几项癌症产品中,乳腺癌检测是第一项。
这家初创公司于去年3月成立,选择将甲基化模式作为一种生物标志物,主要是因为它们提供了更广泛的诊断目标,因为它们在癌症亚型中频繁且一致地发生。此外,一些研究表明,甲基化特征可能是癌症的更好靶点,而不管它们的突变特征如何,例如TNBC,它几乎没有一致的突变存在。
mDetect方法最初发表于Nature精准肿瘤学在2021年。这项原理验证研究只评估了该测试在TNBC中的表现,但Shoukat说,该公司已经在其他乳腺癌中评估了该测试,所有这些都可以包含在一个测试中。
该检测方法是通过挖掘TCGA数据库中的乳腺肿瘤特异性高甲基化靶区来设计的,这些靶区在至少一半的特定亚型患者人群中发现,并且在正常组织或血液样本中没有甲基化。
Shoukat说,这种策略使mDetect能够专注于有限数量的靶点,这相对于全基因组方法降低了总成本。
本·伯曼计算生物学教授专业耶路撒冷希伯来大学研究DNA甲基化的一项研究,指出这种药物的成本可能很低mDetect的他同时评论说,自该公司2021年的研究以来,出现了更多癌症和正常细胞类型的全基因组图,为mDetect和其他公司提供了更多的数据,可以纳入商业平台。
他说:“TCGA的问题在于,它是基于450k阵列的,在内容方面非常有限。”
mDetect工作流涉及伊索拉停ctDNA来自血浆或血清样本紧随其后的是多路复用艾德PCR扩增甲基化的目标区域,然后层层序艾德定量甲基化状态Shoukat说。尽管mDetect目前正在通过Ion Torrent对样本进行测序,但她说该测试与所使用的测序平台无关。
澳大利亚Walter and Eliza Hall医学研究所研究表观遗传学的高级研究官员Quentin Gouil评论说,mDetect方法在评估“大量区域”和对低肿瘤负荷敏感方面似乎很可靠,并且该测定方法提供了甲基化读数的方便简单的读数。
然而,他提醒说,mDetect的核心方法——聚合酶链反应(PCR)检测亚硫酸氢盐转化的DNA,“总是很麻烦”,而且容易产生伪影和不稳定的覆盖范围。
Shoukat解释说,在开发该公司的单管联合乳腺癌检测方法时,mDetect通过平衡和标准化靶区域的方法,找到了提高覆盖率并使其更加均匀的方法。
该公司目前正在完成乳腺癌联合检测的技术验证,预计很快就会公布结果。
即将进行的检测方法临床应用试验预计将于4月启动,目标是招募多达150名参与者,他们对治疗的反应将被监测长达三年。试验将在金斯顿和渥太华两个地点进行。
Shoukat说,该公司乳腺癌检测的商业化计划目前是“流动的”,但mDetect倾向于追求实验室开发的检测方法。尽管如此,该公司正在设计试验,以满足美国食品和药物管理局对510(k)或PMA申请的要求。
Shoukat说:“我们的试验是这样设计的,我们不排除FDA将寻找的东西,以获得许可。”
mDetect预计将推出LDT,目前正在与加拿大和美国的clia认证实验室合作。
与此同时,mDetect还在筹备前列腺癌、卵巢癌、胰腺癌和肺癌的检测,以及更罕见的葡萄膜黑色素瘤。
Shoukat说,这些测试已经经过了技术验证,公司正开始使用保存的患者样本进行测试。
Shoukat说,在所有病例中,“我们的主要背景是转移性患者,但我们将探索不同的背景,[比如]微小残留疾病。”
通过甲基化谱进行癌症检测和监测的领域很小,但正在增长,从只有两名全职员工的mDetect到拥有大约1300名员工的Grail,所有公司规模的两端都有参与者。竞争对手也瞄准了不同的甲基化测序应用,从治疗反应和疾病监测到早期检测和最小残留疾病(MRD)监测。
以色列启动JaxBio技术例如,该公司正在构建基于微阵列的诊断方法,包括DNA甲基化检测,并用于告知癌症类型、亚型、阶段和对治疗的反应。该公司的甲基化测序面板涉及化学酶标记DNA甲基化模式,再加上计算深度学习工具,以实现单分子表观遗传分析。
阵列和基于pcr的检测都提供了快速分析定义的生物标志物的靶向手段,但在吞吐量和成本上有所不同。阵列提供比基于PCR的工具高得多的通量,而每个标记物的PCR可能更便宜。JaxBio估计每次分析的成本约为30美元,而对mDetect进行推测还为时过早。
然而,希伯来大学的Berman指出,甲基化偏向PCR技术在该领域面临着一些审查。
“甲基化偏向PCR方法可能不如甲基化中性方法(如甲基化中性PCR)或其他甲基化中性方法(如混合捕获)定量,cfMethyl-Seq或者全基因组测序,”他说。“在甲基化中性方法中,每个甲基化状态下的reads部分是DNA来源的细胞部分的直接采样。在甲基化偏向的方法中,这种定量关系会丢失,你会得到更多的全或无信号。”
加州大学洛杉矶分校的早期诊断公司是cfMethyl-Seq的先驱,正在努力将其作为一种药物提供LDT为低成本全基因组无细胞DNA甲基化分析。该文库制备方法包括阻断样品中所有cfDNA片段的两端,以防止酶解,避免出现起始和结束位点相同的多个片段。然后通过机器学习生物信息学平台进行序列分析。
这种方法获得的高灵敏度和特异性显示了早期癌症检测和MRD的潜力,同时它捕获的甲基化序列的多样性也提供了关于组织来源的信息。
早期诊断公司创始人兼首席执行官Jasmine Zhou评论说,小型、有针对性的小组检测早期癌症可能具有挑战性。
她说:“为了检测早期癌症,血液管中很少有肿瘤DNA片段可用。”“一个小型的、有针对性的小组只能捕获一小部分碎片,这可能会导致假阴性。”
Zhou还建议,像cfMethyl-Seq这样的甲基组测定方法可能在设计泛癌症检测测定方法方面提供更大的灵活性,朝着更加“一体化”的癌症诊断方向发展。
澳大利亚霍尔研究所的Gouil同意最后一点,他说mDetect的目标设计意味着“你肯定会错过很多潜在的相关信息。”
针对这一点,Shoukat评论说,甲基化模式已被证明是非常强大和持久的,在随后的转移中看到的原发癌症中建立的轮廓变化很小。
“这为我们的甲基化特征在所有肿瘤人群中持续存在提供了保证,允许对所有癌症进行一致的检测,”她说。
Gouil指出,靶向分析设计使其在实现监测疾病进展的既定目标方面高效有效。
“这对乳腺癌检测很有好处,”他说,“比单基因座检测好得多。”
Shoukat还指出,mDetect的轻量级靶向分析设计和不依赖人工智能辅助分析是该公司作为经济和简单诊断选项营销分析的优势。
Shoukat说,为了得出强有力的结论,用于早期疾病筛查的甲基化检测往往需要相对较多的数据。相比之下,监测已确诊的癌症病例可以为这些患者提供即时价值。
mDetect希望在明年进行a轮融资,这将有助于推进公司的临床试验、业务发展计划和mDetect检测的实施。