Разработка молекулярного диагностического комплекса для определения прогноза и оптимальной тактики лечения больных раком молочной железы»

по Соглашению от «27» июня 2014 № 14.604.21.0070 с Минобранауки России

(уникальный идентификатор прикладных научных исследований: RFMEFI60414X0070)

1 этап

В ходе выполнения проекта на тему: «Разработка молекулярного диагностического комплекса для определения прогноза и оптимальной тактики лечения больных раком молочной железы» по Соглашению о предоставлении субсидии от «27» июня 2014 № 14.604.21.0070 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 1 в период

Работы, выполненные (выполняемые) за счет средств субсидии

По п. 1.1 "Аналитический обзор информационных источников по изучаемой проблеме." ПГ: Выполнен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИ, в том числе обзор научных информационных источников: статьи в ведущих зарубежных и (или) российских научных журналах, монографии и (или) патенты) в количестве более 15 научно-информационных источников за период 2009 – 2013 гг.

По п. 1.2 "Проведение патентных исследований по ГОСТ15.011-96." ПГ: Выполнены патентные исследования в соответствии с ГОСТ 15.011-96.

По п. 1.3 "Исследование, обоснование и выбор методов и средств, направления исследований и способов решения поставленных задач." ПГ: Исследованы, обоснованы и выбраны методы и средства, направления исследований и способы решения поставленных задач.

По п. 1.4 "Формирование и характеризация коллекции биологического материала и контрольной коллекции биологического материала, полученного от пациентов с РМЖ и здоровых доноров." ПГ: Создана коллекция биологического материала в виде образцов ткани молочной железы, полученных от 101 пациента с РМЖ и 50 здоровых доноров. Создана контрольная коллекция биологического материала в виде образцов ткани молочной железы не менее чем от 25 пациентов с РМЖ и 25 здоровых доноров, случайным образом отобранных из коллекции биологического материала.

По п. 1.5 "Проведение предварительных теоретических исследований по выбору панели генов, функциональная активность которых значима в клиническом течении РМЖ и чувствительности к существующим методам лекарственной терапии." ПГ: Произведен подбор баз данных для выбора панели генов, функциональная активность которых значима в клиническом течении РМЖ и чувствительности к существующим методам лекарственной терапии. Предварительно отобраны 1214 генов для дальнейшего анализа.

По п. 1.6 "Подведение итогов этапа ПНИ и разработка отчетной документации." ПГ: Подведены итоги этапа ПНИ и разработана отчетная документация. Работы (мероприятия), выполненные (выполняемые) за счет внебюджетных средств

По п. 1.7 "Материально- техническое обеспечение работ этапа 1." ПГ: Совместно с Индустриальным партнером произведено материально-техническое обеспечение работ этапа 1 ПНИ.

2 Основные результаты, полученные в отчётный период

Был выполнен аналитический обзор по изучаемой проблеме и было показано, что молекулярная диагностика РМЖ является наукоемкой задачей, имеющей высокую практическую значимость в медицинском применении. Вопрос экспрессионного профиля опухолей молочной железы активно изучается во всем мире с 2000 года. К настоящему моменту основополагающей является молекулярно-генетическая классификация рака молочной железы, разработанная на основании определения экспрессии 8 102 генов в 65 образцах опухоли молочной железы (Perou C.M., et al. 2000). Со времени публикации этих результатов было проведено не менее 10 аналогичных работ, уточняющих первичные данные. На основании проведенных исследований были разработаны и клинически апробированы предиктивный экспрессионный набор – Oncotype DX (Genomic Health) и прогностические экспрессионные наборы - 76 генный Роттердамский профиль и Геномный индекс степени злокачественности (Genomic Grade Index). Проводимые в рамках настоящего проекта ПНИ является логическим продолжением наиболее современных работ в этой области и позволят создать уникальный отечественный молекулярно-диагностический комплекс для определения прогноза и оптимальной тактики лечения больных РМЖ, не имеющий аналогов в мире. Проведенные патентные исследования с целью оценки технического уровня объектов разработки подтвердили вышесказанное. Основываясь на результатах патентных исследований можно заключить, что цели и задачи проводимого ПНИ являются новыми и актуальными. Предложенные подходы являются обоснованными за счет выбора новых специфичных целей для конструируемого молекулярно-диагностического комплекса. Планируемые результаты ПНИ способны к применению в качестве основы для создания нового МДК для выявления высокоэффективных предиктивных молекулярно-генетических особенностей рака молочной железы. Были исследованы, обоснованы и выбраны методы и средства, направления исследований и способы решения поставленных задач. В частности, были определены способы выделения генетического материала из биологических образцов для проведения экспрессионного профилирования, были проведены тестовые работы с набором реагентов для использования методики NanoString, NanoString® Technologies, Inc., обоснованы методы анализа данных экспрессионного профилирования. Была сформирована и охарактеризована коллекция биологического материала. Характеризация коллекции проводилась для образцов от пациентов с РМЖ по следующим критериям: возраст, менструальный статус, стадия по классификации TNM, хирургическое лечение, лекарственная терапия (предоперационная, послеоперационная, лечебная), результаты иммуногистохимического окрашивания рецепторов эстрогенов, прогестерона, HER2, данные по общей и безрецидивной выживаемости больных. Образцы ткани нормальной молочной железы, были получены от пациентов, перенесших оперативное вмешательство по поводу незлокачественных узловых образований молочной железы. Всего в коллекцию вошли образцы ткани молочной железы, полученные от 101 пациента с РМЖ и 50 здоровых доноров. Образцы ткани молочной железы входящие в коллекцию биологического материала были представлены в виде парафиновых блоков с содержанием ткани не менее 30 мкг. Из отобранных биологических образцов была случайным образом сформирована коллекция контрольного биологического материала, содержащая 25 образцов ткани от пациентов с РМЖ и 25 образцов ткани от здоровых доноров. В рамках проведения предварительных теоретических исследований по выбору панели генов был произведен подбор баз данных, определены инструменты для кросс-платформенной работы с доступной информацией и ее анализа. Предварительно были отобраны 1214 гена, функциональная активность которых может определять клиническое течение РМЖ и чувствительность к существующим методам лекарственной терапии. Совместно с Индустриальным партнером произведено материально-техническое обеспечение работ Этапа 1 ПНИ. Индустриальным партнером был предоставлен «Набор для оценки экспрессии генов, ассоциированных с гормон-зависимым раком молочной железы nCounter Virtual Breast Cancer Gene Set – 202 гена, 384 образца». Запланированные на 1-м этапе аналитические, теоретические и экспериментальные работы выполнены в полном объеме в соответствии с Планом-графиком исполнения обязательств и условиями Технического задания Соглашения. Все требования по достижению значений показателей результативности предоставления субсидии выполнены в полном объеме.

Исполнители ПНИ оценивают проведенную работу по этапу № 1 ПНИ как успешную.

Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчетном этапе исполненными надлежащим образом.

2 этап

Работы, выполненные (выполняемые) за счет средств субсидии -

Теоретический выбор на основе крупных проспективных исследований панели генов, функциональная активность которых значима в клиническом течении РМЖ и чувствительности к существующим методам лекарственной терапии.

Выделение генетического материала из коллекции биологического материала, полученного от пациентов с РМЖ и здоровых доноров для проведения экспрессионного анализа.

Проведение экспрессионного анализа с использованием микрочипа Аффиметрикс GeneChip® Human Gene 1.0 ST (или аналога).

Проведение экспрессионного анализа с использованием методики NanoString.

Подведение итогов этапа ПНИ и разработка отчетной документации.

Работы (мероприятия), выполненные (выполняемые) за счет внебюджетных средств-

Материально- техническое обеспечение работ этапа 2.

Основные результаты, полученные в отчётный период

В результате проведенных работ на этапе № 2 ПНИ теоретически была получена панель из 500 генов, имеющих достоверно выраженное отличие в экспрессии от «нормального» уровня и характеризующая возможные подгруппы РМЖ – теоретически выбрана панель из 500 генов функциональная активность которых наиболее вероятно значима в клиническом течении РМЖ и чувствительности к существующим методам лекарственной терапии. Из всех образцов коллекции биологического материала были получены качественные образцы рибонуклеиновой кислоты в количестве, необходимом для дальнейшего проведения экспрессионного профилирования. Для полученных образцов методом NanoString был проведен экспрессионный анализ с использованием набора для оценки экспрессии генов, ассоциированных с гормон-зависимым раком молочной железы nCounter Virtual Breast Cancer Gene Set (202 гена). Также, для полученных образцов был проведен экспрессионный анализ с использованием микрочипов Аффиметрикс GeneChip® Human Gene 1.0 ST на системе GeneChip® Scanner 3000 7G. Совместно с Индустриальным партнером ЗАО «Синтол» было произведено материально-техническое обеспечение работ этапа № 2.

Запланированные на 2-м этапе аналитические, теоретические и экспериментальные работы выполнены в полном объеме в соответствии с Планом-графиком исполнения обязательств и условиями Технического задания Соглашения. Все требования по достижению значений показателей результативности предоставления субсидии выполнены в полном объеме. Исполнители ПНИ оценивают проведенную работу по этапу № 2 ПНИ как успешную. Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчетном этапе исполненными надлежащим образом.

Этап 3

Работы, выполненные (выполняемые) за счет средств субсидии -

Обработка данных экспрессионного анализа и выбор группы генов, связанных с течением заболевания и чувствительностью к существующим классам лекарственных препаратов.

Выявление маркеров (финального набора генов), функциональная активность которых наиболее значимо и достоверно определяет характер клинического течения РМЖ, а также чувствительность заболевания к существующим методам лекарственной терапии.

Проведение дополнительных патентных исследований по ГОСТ15.011-96.

Разработка вариантов технических решений по созданию молекулярного диагностического комплекса (МДК) на базе выявленного финального набора генов.

Разработка Проекта лабораторного технологического регламента (ЛР) создания МДК для определения прогноза и оптимальной тактики лечения больных раком молочной железы.

Подведение итогов этапа ПНИ и разработка отчетной документации.

Работы (мероприятия), выполненные (выполняемые) за счет внебюджетных средств-

Материально- техническое обеспечение работ этапа 3.

Основные результаты, полученные в отчётный период

В результате проведенных работ на этапе № 3 ПНИ была осуществлена обработка эксприментальных данных экспрессионного профилирования образцов коллекции биологического материала и выбрана панель из 500 генов, наиболее вероятно связанных с течением заболевания и чувствительностью к существующим классам лекарственных препаратов. На основании этих данных и с учетом теоретически выбранной на предыдущем этапе панели генов был осуществлен выбор финального набора из 50 генов – маркеров, функциональная активность которых наиболее значимо и достоверно определяет характер клинического течения РМЖ, а также чувствительность заболевания к существующим методам лекарственной терапии, которые были использованы для создания МДК для определения прогноза и оптимальной тактики лечения РМЖ. Были проведены дополнительные патентные исследования по ГОСТ15.011-96. Были разработаны варианты технических решений по созданию МДК на базе финального набора генов, в том числе для 50 маркеров (финального набора генов) и 2-х референсных генов был произведен подбор праймеров и проб. Был разработан Проект лабораторного технологического регламента (ЛР) создания МДК для определения прогноза и оптимальной тактики лечения больных раком молочной железы.

Совместно с Индустриальным партнером ЗАО «Синтол» было произведено материально-техническое обеспечение работ этапа № 3..

Запланированные на 3-м этапе аналитические, теоретические и экспериментальные работы выполнены в полном объеме в соответствии с Планом-графиком исполнения обязательств и условиями Технического задания Соглашения. Все требования по достижению значений показателей результативности предоставления субсидии выполнены в полном объеме. Исполнители ПНИ оценивают проведенную работу по этапу № 3 ПНИ как успешную.

Этап 4

Работы, выполненные (выполняемые) за счет средств субсидии -
Изготовление экспериментального образца МДК для определения прогноза и оптимальной тактики лечения больных раком молочной железы.
Разработка Программы и методик исследовательских испытаний экспериментального образца МДК.
Испытания экспериментального образца МДК в соответствии с Программой и методиками исследовательских испытаний на контрольной коллекции биологического материала.
Подведение итогов этапа ПНИ и разработка отчетной документации.

Работы (мероприятия), выполненные (выполняемые) за счет внебюджетных средств -
Материально- техническое обеспечение работ этапа 4.

Основные результаты, полученные в отчётный период

В результате проведенных работ на 4 этапе ПНИ был изготовлен экспериментальный образец МДК для определения прогноза и оптимальной тактики лечения больных раком молочной железы. Была разработана Программа и методики исследовательских испытаний экспериментального образца МДК. В соответствии с Программой и методиками исследовательских испытаний на контрольной коллекции биологического материала были проведены успешные испытания экспериментального образца МДК. В частности, были получены требуемые значения основных параметров МДК: значение диагностической чувствительности (Se) в условиях исследовательских испытаний составило: Se = 96 %; значение диагностической специфичности (Sp) в условиях испытаний составило Sp=100 %. Также были выявлены компоненты МДК, необходимые к доработке и проведению дополнительных испытаний на следующем, заключительном этапе ПНИ.

Совместно с Индустриальным партнером ЗАО «Синтол» было произведено материально-техническое обеспечение работ этапа № 4.

Запланированные на 4-м этапе аналитические, теоретические и экспериментальные работы выполнены в полном объеме в соответствии с Планом- графиком исполнения обязательств и условиями Технического задания Соглашения. Все требования по достижению значений показателей результативности предоставления субсидии выполнены в полном объеме.
Исполнители ПНИ оценивают проведенную работу по этапу № 4 ПНИ как успешную.

Этап 5

Работы, выполненные (выполняемые) за счет средств субсидии –

Поиск вариантов доработки компонент МДК и доработка технического решения разработанного МДК.

Испытания доработанных компонент МДК в соответствии с Программой и методиками исследовательских испытаний.

Разработка Лабораторного технологического регламента создания МДК для определения прогноза и оптимальной тактики лечения больных раком молочной железы.

Разработка Инструкции по применению МДК.

Проведение дополнительных патентных исследований по ГОСТ15.011-96

Разработка технико-экономического обоснования (ТЭО) разработки продукции.

Разработка проекта ТЗ на ОТР по теме: «Разработка опытно-промышленного регламента и создание производства диагностического комплекса для определения прогноза и оптимальной тактики лечения больных раком молочной железы».

Обобщение результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Разработка рекомендаций по дальнейшему использованию научных и научно- технических результатов выполнения ПНИ.

Подведение итогов ПНИ и разработка от четной документации.

Работы (мероприятия), выполненные (выполняемые) за счет внебюджетных средств -

Материально- техническое обеспечение работ этапа 5.

В результате проведенных работ на этапе № 5 был осуществлен поиск вариантов доработки компонент МДК и доработка технического решения разработанного МДК. Были успешно проведены испытания доработанных компонент МДК в соответствии с Программой и методиками исследовательских испытаний. Был разработан Лабораторный технологический регламент создания МДК для определения прогноза и оптимальной тактики лечения больных раком молочной железы. Была разработана Инструкции по применению МДК. Были проведены дополнительные патентные исследования по ГОСТ15.011-96. Было разработано технико-экономического обоснования (ТЭО) разработки продукции с учетом возможностей индустриального партнера ЗАО «Синтол». Был разработан проект ТЗ на ОТР по теме: «Разработка опытно-промышленного регламента и создание производства диагностического комплекса для определения прогноза и оптимальной тактики лечения больных раком молочной железы». Были обобщены результаты теоретических и экспериментальных исследований. Были разработаны рекомендации по дальнейшему использованию научных и научно- технических результатов выполнения ПНИ. Совместно с Индустриальным партнером ЗАО «Синтол» было произведено материально-техническое обеспечение работ этапа № 5. Были подведены итоги ПНИ и разработана отчетная документация.

Запланированные на 5-м этапе и в ПНИ в целом аналитические, теоретические и экспериментальные работы выполнены в полном объеме в соответствии с Планом-графиком исполнения обязательств и условиями Технического задания Соглашения. Все требования по достижению значений показателей результативности предоставления субсидии выполнены в полном объеме.

Исполнители ПНИ оценивают проведенную работу по этапу № 5 ПНИ и по ПНИ в целом как успешную.

Наука

Разработка молекулярного диагностического комплекса для определения прогноза и оптимальной тактики лечения больных раком молочной железы»