СПОСОБЫ ВЫЯВЛЕНИЯ И МОНИТОРИНГА РАКА ПУТЕМ ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННОГО ВЫЯВЛЕНИЯ ЦИРКУЛИРУЮЩЕЙ ОПУХОЛЕВОЙ ДНК

1. Способ мониторинга и обнаружения раннего рецидива или метастазирования рака молочной железы, рака мочевого пузыря или колоректального рака, включающий:
выбор набора из по меньшей мере 8 или 16 локусов однонуклеотидных вариантов, специфичных для пациента, на основе соматических мутаций, обнаруженных в образце опухоли пациента, у которого был диагностирован рак молочной железы, рак мочевого пузыря или колоректальный рак;
отбор в динамике одного или более образцов крови или мочи у пациента после того, как пациент подвергся хирургическому вмешательству, химиотерапии первой линии и/или адъювантной терапии;
получение набора ампликонов путем проведения реакции мультиплексной амплификации на нуклеиновых кислотах, выделенных из каждого образца крови или мочи или их фракции, где каждый ампликон из набора ампликонов охватывает по меньшей мере один локус однонуклеотидного варианта из набора специфичных для пациента локусов однонуклеотидных вариантов, связанных с раком молочной железы, раком мочевого пузыря или колоректальным раком; и
определение последовательности по меньшей мере сегмента каждого ампликона из набора ампликонов, который содержит специфичный для пациента локус однонуклеотидного варианта, при этом обнаружение одного или более специфичных для пациента однонуклеотидных вариантов в образце крови или мочи указывает на ранний рецидив или метастазирование рака молочной железы, рака мочевого пузыря или колоректального рака.
2. Способ лечения рака молочной железы, рака мочевого пузыря или колоректального рака, включающий:
лечение пациента, у которого был диагностирован рак молочной железы, рак мочевого пузыря или колоректальный рак посредством хирургической операции, химиотерапии первой линии и/или адъювантной терапии;
отбор в динамике одного или более образцов крови или мочи от пациента;
получение набора ампликонов путем проведения реакции мультиплексной амплификации на нуклеиновых кислотах, выделенных из каждого образца крови или мочи или их фракции, при этом каждый ампликон из набора ампликонов охватывает по меньшей мере один локус однонуклеотидного варианта из набора по меньшей мере 8 или 16 специфичных для пациента локусов однонуклеотидных вариантов, связанных с раком молочной железы, раком мочевого пузыря или колоректальным раком, которые были выбраны на основе соматических мутаций, обнаруженных в образце опухоли пациента;
определение последовательности по меньшей мере сегмента каждого ампликона из набора ампликонов, который содержит специфичный для пациента локус однонуклеотидного варианта, при этом обнаружение одного или более однонуклеотидных вариантов, специфичных для пациента, в образце крови или мочи указывает на ранний рецидив или метастазирование рака молочной железы, рака мочевого пузыря или колоректального рака; и
введение пациенту соединения, в случаях, когда известно, что соединение эффективно при лечении рака молочной железы, рака мочевого пузыря или колоректального рака, имеющего один или более однонуклеотидных вариантов, обнаруженных в образце крови или мочи.
3. Способ мониторинга или прогнозирования ответа на лечение рака молочной железы, рака мочевого пузыря или колоректального рака, включающий:
отбор в динамике одного или более образцов крови или мочи у пациента после того, как пациент подвергся лечению рака молочной железы, рака мочевого пузыря или колоректального рака;
получение набора ампликонов путем выполнения реакции мультиплексной амплификации нуклеиновых кислот, выделенных из каждого образца крови или мочи или их фракции, при этом каждый ампликон из набора ампликонов охватывает по меньшей мере один локус однонуклеотидного варианта из набора по меньшей мере 8 или 16 специфичных для пациента локусов однонуклеотидных вариантов, связанных с раком молочной железы, раком мочевого пузыря или колоректальным раком, которые были отобраны на основе соматических мутаций, обнаруженных в образце опухоли пациента; и
определение последовательности по меньшей мере сегмента каждого ампликона из набора ампликонов, который содержит специфичный для пациента локус однонуклеотидного варианта, при этом обнаружение одного или более однонуклеотидных вариантов, специфичных для пациента, в образце крови или мочи указывает на слабую реакцию на лечение рака молочной железы, рака мочевого пузыря или колоректального рака.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что рак представляет собой рак молочной железы.
5. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что рак представляет собой рак мочевого пузыря.
6. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что рак представляет собой колоректальный рак.
7. Способ по п. 3, отличающийся тем, что лечение представляет собой неоадъювантную терапию.
8. Способ по п. 3, отличающийся тем, что лечение представляет собой адъювантную терапию.
9. Способ по п. 3, отличающийся тем, что дополнительно включает введение соединения пациенту, при этом известно, что соединение эффективно при лечении рака молочной железы, рака мочевого пузыря или колоректального рака, имеющего один или более однонуклеотидных вариантов, обнаруженных в образце крови или мочи.
10. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что способ выявляет специфичные для пациента однонуклеотидные варианты по меньшей мере у 85% пациентов с ранним рецидивом или метастазированием рака.
11. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что способ выявляет специфичные для пациента однонуклеотидные варианты по меньшей мере у 95% пациентов, имеющих ранний рецидив или метастазирование HER2+ рака молочной железы.
12. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что способ выявляет специфичные для пациента однонуклеотидные варианты по меньшей мере у 95% пациентов с ранним рецидивом или метастазированием трижды негативного рака молочной железы.
13. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что способ выявляет специфичные для пациента однонуклеотидные варианты по меньшей мере у 80% пациентов с ранним рецидивом или метастазированием рака молочной железы HR+/HER2-.
14. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что способ выявляет однонуклеотидные варианты, специфичные для пациента, у пациентов с ранним рецидивом или метастазированием рака по меньшей мере за 200 дней до клинического рецидива или метастазирования рака, обнаруживаемого с помощью визуализации, и/или по меньшей мере за 100 дней до повышения уровня CA15-3.
15. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что способ выявляет специфичные для пациента однонуклеотидные варианты у пациентов с ранним рецидивом или метастазированием рака молочной железы HER2+ по меньшей мере за 150 дней до клинического рецидива или метастазирования рака молочной железы HER2+, обнаруживаемого с помощью визуализации и/или по меньшей мере за 100 дней до повышения уровня CA15-3.
16. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что способ выявляет специфичные для пациента однонуклеотидные варианты у пациентов с ранним рецидивом или метастазированием трижды негативного рака молочной железы по меньшей мере за 200 дней до клинического рецидива или метастазирования трижды негативного рака молочной железы, обнаруживаемого с помощью визуализации, и/или по меньшей мере за 100 дней до повышения уровня CA15-3.
17. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что способ выявляет специфичные для пациента однонуклеотидные варианты у пациентов с ранним рецидивом или метастазированием рака молочной железы HR+/HER2- по меньшей мере за 250 дней до клинического рецидива или метастазирования рака молочной железы HR+/HER2-, определяемого с помощью визуализации, и/или по меньшей мере за 100 дней до повышения уровня СА15-3.
18. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что способ выявляет отсутствие специфичных для пациента однонуклеотидных вариантов по меньшей мере у 99% пациентов без раннего рецидива или метастазирования рака.
19. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что способ выявляет отсутствие специфичных для пациента однонуклеотидных вариантов по меньшей мере у 99% пациентов без раннего рецидива или метастазирования рака молочной железы HER2+.
20. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что способ выявляет отсутствие специфичных для пациента однонуклеотидных вариантов по меньшей мере у 99% пациентов без раннего рецидива или метастазирования трижды негативного рака молочной железы.
21. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что способ выявляет отсутствие специфичных для пациента однонуклеотидных вариантов по меньшей мере у 99% пациентов без раннего рецидива или метастазирования рака молочной железы HR+/HER2-.
22. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что способ имеет специфичность по меньшей мере 99,5% при обнаружении раннего рецидива или метастазирования рака, когда два или более специфичных для пациента однонуклеотидных варианта обнаруживают выше порога достоверности 0,97.
23. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что способ имеет специфичность по меньшей мере 99,5% при обнаружении раннего рецидива или метастазирования HER2+ рака молочной железы, когда два или более специфичных для пациента однонуклеотидных варианта обнаруживают выше порога достоверности 0,97.
24. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что способ имеет специфичность по меньшей мере 99,5% при обнаружении раннего рецидива или метастазирования трижды негативного рака молочной железы, когда два или более специфичных для пациента однонуклеотидных варианта обнаруживают выше порога достоверности 0,97.
25. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что имеет специфичность по меньшей мере 99,5% в обнаружении раннего рецидива или метастазирования рака молочной железы HR+/HER2-, когда два или более специфичных для пациента однонуклеотидных варианта обнаруживают выше порога достоверности 0,97.
26. Способ мониторинга и обнаружения раннего рецидива или метастазирования рака молочной железы, рака мочевого пузыря или колоректального рака, включающий:
получение набора ампликонов путем выполнения реакции мультиплексной амплификации нуклеиновых кислот, выделенных из образца крови или мочи или их фракции от пациента, получавшего лечение от рака молочной железы, рака мочевого пузыря или колоректального рака, где каждый ампликон из набора ампликонов охватывает по меньшей мере один локус однонуклеотидного варианта набора специфичных для пациента локусов однонуклеотидных вариантов, связанных с раком молочной железы, раком мочевого пузыря или колоректальным раком; и
определение последовательности по меньшей мере сегмента каждого ампликона из набора ампликонов, который содержит специфичный для пациента локус однонуклеотидного варианта, при этом обнаружение одного или более однонуклеотидных вариантов, специфичных для пациента, указывает на ранний рецидив или метастазирование рака молочной железы, рака мочевого пузыря или колоректального рака.
27. Способ по п. 26, отличающийся тем, что нуклеиновые кислоты выделяют из опухоли пациента и соматические мутации идентифицируют в опухоли для набора специфичных для пациента локусов однонуклеотидных вариантов перед определением последовательности по меньшей мере сегмента каждого ампликона из набора ампликонов для образца крови или мочи или их фракции, и где имеются однонуклеотидные варианты.
28. Способ по п. 26, отличающийся тем, что способ включает сбор и секвенирование образцов крови или мочи у пациента в динамике.
29. Способ по п. 26, отличающийся тем, что обнаруживают по меньшей мере 2 или по меньшей мере 5 ОНВ и где присутствие по меньшей мере 2 или по меньшей мере 5 ОНВ указывает на ранний рецидив или метастазирование рака молочной железы, рака мочевого пузыря или колоректального рака.
30. Способ по п. 26, отличающийся тем, что рак молочной железы, рак мочевого пузыря или колоректальный рак представляет собой рак молочной железы, рак мочевого пузыря или колоректальный рак стадии 1, 1b или 2а.
31. Способ по п. 26, отличающийся тем, что индивидуум подвергался хирургическому лечению до выделения образца крови или мочи.
32. Способ по п. 26, отличающийся тем, что индивидуум подвергался лечению химиотерапией до выделения образца крови или мочи.
33. Способ по п. 26, отличающийся тем, что индивидуум подвергался лечению радиотерапией до выделения образца крови или мочи.
34. Способ по п. 26, отличающийся тем, что индивидуум подвергался лечению адъювантной терапией до выделения образца крови или мочи.
35. Способ по п. 26, отличающийся тем, что рак представляет собой рак молочной железы.
36. Способ по п. 26, отличающийся тем, что рак представляет собой рак мочевого пузыря.
37. Способ по п. 26, отличающийся тем, что рак представляет собой колоректальный рак.
38. Способ по п. 26, отличающийся тем, что способ дополнительно включает введение индивидууму соединения, когда известно, что соединение является специфически эффективным при лечении рака молочной железы, рака мочевого пузыря или колоректального рака, имеющего один или более из определенных однонуклеотидных вариантов.
39. Способ по п. 26, отличающийся тем, что способ дополнительно включает определение частоты вариантного аллеля для каждого из однонуклеотидных вариантов на основе определения последовательности.
40. Способ по п. 39, отличающийся тем, что план лечения рака молочной железы, рака мочевого пузыря или колоректального рака определяют на основании определений частоты вариантного аллеля.
41. Способ по п. 39, отличающийся тем, что способ дополнительно включает введение индивидууму соединения, когда известно, что соединение особенно эффективно при лечении рака молочной железы, рака мочевого пузыря или колоректального рака, имеющего один из однонуклеотидных вариантов с частотой вариабельных аллелей, превышающей по меньшей мере половину других определенных однонуклеотидных вариантов.
42. Способ по п. 26, отличающийся тем, что последовательность определяют путем высокопроизводительного секвенирования ДНК множества локусов однонуклеотидных вариаций.
43. Способ по п. 26, отличающийся тем, что способ дополнительно включает обнаружение клонального однонуклеотидного варианта при раке молочной железы, раке мочевого пузыря или колоректальном раке, путем определения частоты вариантного аллеля для каждого из локусов ОНВ на основе секвенирования множества копий серии ампликонов, где более высокая относительная частота аллеля по сравнению с другими однонуклеотидными вариантами множества локусов однонуклеотидных вариантов указывает на клональный однонуклеотидный вариант при раке молочной железы, раке мочевого пузыря или колоректальном раке.
44. Способ по п. 43, отличающийся тем, что способ дополнительно включает введение индивидууму соединения, нацеленного на один или более клональных однонуклеотидных вариантов, но не на другие однонуклеотидные варианты.
45. Способ по п. 43, отличающийся тем, что частота вариантного аллеля более 1,0% указывает на клональный однонуклеотидный вариант.
46. Способ по п. 26, отличающийся тем, что способ дополнительно включает формирование реакционной смеси амплификации путем объединения полимеразы, нуклеотидтрифосфатов, фрагментов нуклеиновых кислот из библиотеки нуклеиновых кислот, созданной из образца, и набора праймеров, каждый из которых связывает в пределах 150 пар оснований локусов однонуклеотидного варианта, или набора пар праймеров, каждый из которых охватывает область из 160 пар оснований или менее, содержащих локусы однонуклеотидного варианта, и подвергание реакционной смеси амплификации условиям амплификации для создания набора ампликонов.
47. Композиция, содержащая фрагменты циркулирующих опухолевых нуклеиновых кислот, включающая универсальный адаптор, при этом циркулирующие опухолевые нуклеиновые кислоты получены из рака молочной железы, рака мочевого пузыря или колоректального рака.
48. Композиция по п. 47, отличающаяся тем, что циркулирующие опухолевые нуклеиновые кислоты происходят из образца крови или мочи или их фракции, от индивидуума с раком молочной железы, раком мочевого пузыря или колоректальным раком.
49. Композиция, содержащая твердую основу, содержащую множество клональных популяций нуклеиновых кислот, при этом клональные популяции содержат ампликоны, полученные из образца циркулирующих свободных нуклеиновых кислот, причем циркулирующие опухолевые нуклеиновые кислоты получены из рака молочной железы, рака мочевого пузыря или колоректального рака.
50. Композиция по п. 49, отличающаяся тем, что циркулирующие свободные нуклеиновые кислоты получены из образца крови или мочи или их фракции, от индивидуума с раком молочной железы, раком мочевого пузыря или колоректальным раком.
51. Композиция по любому из пп. 47-50, отличающаяся тем, что фрагменты нуклеиновой кислоты в разных клональных популяциях содержат один и тот же универсальный адаптор.
52. Композиция по п. 51, отличающаяся тем, что клональные популяции нуклеиновых кислот получены из фрагментов нуклеиновых кислот из набора образцов от двух или более индивидуумов.
53. Композиция по п. 52, отличающаяся тем, что фрагменты нуклеиновой кислоты содержат один из серии молекулярных штрих-кодов, соответствующих образцу в наборе образцов.
54. Способ по любому из пп. 26-46, отличающийся тем, что определение того, присутствует ли однонуклеотидный вариант в образце, включает определение значения достоверности для каждого определения аллеля в каждом из набора локусов однонуклеотидных вариаций на основе, по меньшей мере частично, глубины считывания для локусов.
55. Способ по любому из пп. 26-46, отличающийся тем, что распознавание однонуклеотидного варианта выполняют, если значение достоверности для наличия однонуклеотидного варианта превышает 90%.
56. Способ по любому из пп. 26-46, отличающийся тем, что распознавание однонуклеотидного варианта выполняют, если значение достоверности для наличия однонуклеотидного варианта превышает 95%.
57. Способ по любому из пп. 26-46, отличающийся тем, что набор локусов однонуклеотидных вариаций содержит все локусы однонуклеотидных вариаций, идентифицированные в наборах данных TCGA и COSMIC для рака молочной железы, рака мочевого пузыря или колоректального рака.
58. Способ по любому из пп. 26-46, отличающийся тем, что набор сайтов однонуклеотидных вариаций содержит все сайты однонуклеотидных вариаций, идентифицированные в наборах данных TCGA и COSMIC, для рака молочной железы, рака мочевого пузыря или колоректального рака.
59. Способ по любому из пп. 26-46, отличающийся тем, что способ выполняют с глубиной считывания для набора локусов однонуклеотидных вариаций по меньшей мере 1000.
60. Способ по любому из пп. 26-46, отличающийся тем, что набор локусов однонуклеотидных вариантов содержит от 25 до 1000 локусов однонуклеотидных вариаций, которые, как известно, связаны с раком молочной железы, раком мочевого пузыря или колоректальным раком.
61. Способ по любому из пп. 26-46, отличающийся тем, что эффективность и частоту ошибок на цикл определяют для каждой реакции амплификации мультиплексной реакции амплификации локусов однонуклеотидных вариаций, а эффективность и частоту ошибок используют для определения наличия однонуклеотидного варианта в наборе локусов однонуклеотидных вариантов в образце.
62. Способ по любому из пп. 26-46, отличающийся тем, что реакция амплификации представляет собой реакцию ПЦР, а температура отжига на 1-15°C выше, чем температура плавления по меньшей мере 50% праймеров из набора праймеров.
63. Способ по любому из пп. 26-46, отличающийся тем, что реакция амплификации представляет собой реакцию ПЦР, а продолжительность стадии отжига в реакции ПЦР составляет от 15 до 120 мин.
64. Способ по любому из пп. 26-46, отличающийся тем, что реакция амплификации представляет собой реакцию ПЦР, а продолжительность стадии отжига в реакции ПЦР составляет от 15 до 120 мин.
65. Способ по любому из пп. 26-46, отличающийся тем, что концентрация праймера в реакции амплификации составляет от 1 до 10 нМ.
66. Способ по любому из пп. 26-46, отличающийся тем, что праймеры в наборе праймеров предназначены для минимизации образования димера праймера.
67. Способ по любому из пп. 26-46, отличающийся тем, что реакция амплификации представляет собой реакцию ПЦР, температура отжига на 1-15°C выше, чем температура плавления по меньшей мере 50% праймеров набора праймеров, продолжительность стадии отжига в реакции ПЦР составляет от 15 до 120 мин, концентрация праймера в реакции амплификации составляет от 1 до 10 нМ, а праймеры в наборе праймеров предназначены для минимизации образования димера праймера.
68. Способ по любому из пп. 26-46, отличающийся тем, что реакцию мультиплексной амплификации проводят в условиях ограничивающего праймера.
69. Способ по любому из пп. 44-46, отличающийся тем, что способ выявляет специфичные для пациента однонуклеотидные варианты по меньшей мере у 90% пациентов с ранним рецидивом или метастазированием мышечно-инвазивного рака мочевого пузыря (МИРМП).
70. Способ по любому из пп. 44-46, отличающийся тем, что способ выявляет специфичные для пациента однонуклеотидные варианты у пациентов с ранним рецидивом или метастазированием МИРМП по меньшей мере за 100 дней до клинического рецидива или метастазирования МИРМП, обнаруживаемых с помощью визуализации.
71. Способ по любому из пп. 44-46, отличающийся тем, что способ выявляет отсутствие специфических для пациента однонуклеотидных вариантов по меньшей мере у 95% пациентов без раннего рецидива или метастазирования МИРМП.
72. Способ по любому из пп. 44-46, отличающийся тем, что способ имеет специфичность по меньшей мере 99,5% при обнаружении раннего рецидива или метастазирования МИРМП, когда два или более специфичных для пациента однонуклеотидных варианта обнаруживают выше порога достоверности 0,97.