Studie identifikuje genové mutace, které ovlivňují radiační odolnost a citlivost

Studie identifikuje genové mutace, které ovlivňují radiační odolnost a citlivost

Nová studie z Northwestern Medicine identifikuje běžné a vzácné genové mutace, které ovlivňují radiační rezistenci a citlivost, což je důležitý krok k personalizovanější a účinnější radiační terapii pro pacienty s rakovinou.

Na rozdíl od novějších cílených lékových terapií, které se řídí genomikou rakoviny člověka, je radiační terapie i nadále dodávána pomocí generických schémat a dávek.

"Nedostatek zahrnutí genetických dat do radiační léčby je významnou nenaplněnou klinickou potřebou," řekl odpovídající autor Dr. Mohamed Abazeed, docent radiační onkologie na Lékařské fakultě Northwestern University Feinberg a radiační onkolog Northwestern Medicine.

"Tyto informace nám nakonec umožní lépe kalibrovat dávku záření pro pacienty na klinice," řekl Abazeed. "Můžeme podávat vyšší dávky odolnějším nádorům na základě jejich genetických mutací a nižší dávky citlivějším nádorům, což nám umožňuje jak zlepšit účinnost léčby, tak snížit toxicitu. Výsledky urychlují nové paradigma v oblasti radiační terapie."

Studie byla nedávno publikována v Clinical Cancer Research.

Studiem nádorů z 27 různých typů rakoviny vědci profilovali 92 genů se 400 unikátními mutacemi a určili vliv těchto genů na radiační reakci.

Vyvinuli výpočetní algoritmus, který nominoval mutace v genech, které pravděpodobně ovlivní citlivost na záření. Vědci testovali tyto mutace jejich zavedením do mnoha lidských buněk a hodnotili jejich účinky pomocí vysokoobjemového fenotypového profilování.

Genomika rakoviny podnítila léky se „stříbrnou kulkou“; Radiační terapie je složitější

„Genomika rakoviny způsobila v posledním desetiletí revoluci v léčbě pacientů s rakovinou z pohledu léků,“ řekl Abazeed, rovněž spoluvedoucí programu rakoviny plic v Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center na Northwestern University. "Pokud najdete správnou mutaci v nádoru pacienta, existuje nyní řada léků, které mohou selektivně cílit na tuto mutaci, a tedy i na nádor."

"Ale radiační terapie nebyla schopna využít tuto nyní snadno dostupnou genetickou informaci, protože vztah mezi rakovinovým genomem a naší terapií je složitější. Existuje mnoho genů, které regulují reakci na záření v lidských nádorech. Vyžaduje to rozsáhlé projekty, jako je ten náš, abychom tuto složitost odstranili a identifikovali genové cíle, které jsou klinicky použitelné."

Blíží se ke klinice

Elektronická kniha Genetika a genomika

Kompilace top rozhovorů, článků a novinek za poslední rok. Stáhněte si kopii ještě dnes

Abazeed a kolegové testovali různé dávky radiační terapie založené na mutaci v „avatarech pacientů“, lidských nádorech pěstovaných přímo na myších.

"Zdá se, že naše strategie pracují na podmnožině cílů, které jsme identifikovali," řekl Abazeed. Dalším krokem bude klinická studie testující různé dávky záření nebo kombinace záření s jinými léky na základě genetických změn jednotlivých nádorů.

Můžeme tyto informace použít k ochraně lidí před radiací z prostředí?

Výsledky také poskytují důležité poznatky o interakcích mezi lidským genomem a radiací ve vztahu k radiační expozici životního prostředí.

Všichni jsme vystaveni relativně nízkým úrovním radiace na pozadí prostřednictvím půdy, vzduchu, některých stavebních materiálů a našich potravin. Astronauti a budoucí vesmírní cestovatelé mohou být vystaveni značnému kosmickému záření. Existuje také možnost náhodného ozáření při velké jaderné havárii nebo válce. Pochopení interakcí mezi našimi geny a radiační expozicí je zásadní jak pro naši evoluci, tak pro naše přežití jako druhu.“

Dr. Mohamed Abazeed, docent radiační onkologie, Northwestern University Feinberg School of Medicine

Abazeed a jeho tým studují, jak změnit aktivitu genů, aby vytvořili větší odolnost vůči radiaci, když je člověk vystaven radiaci z okolního prostředí, a později tyto zásahy zvrátit, aby se předešlo nepředvídaným účinkům na lidské zdraví, včetně obav z rozvoje rakoviny.

"Existují potenciální možnosti, jak dát někomu drogu na krátkou dobu, aby se aktivoval gen, který propůjčuje radiorezistenci, a pak drogu odstranit a obnovit aktivitu genu zpět na výchozí hodnotu," řekl.

Mezi další autory Northwest patří Priyanka Gopal, Titas Bera, Trung Hoang a Alexandru Buhimschi.

Výzkum byl podpořen granty R37CA222294 a P30CA060553 od National Cancer Institute of the National Institutes of Health.

Zdroj:

Severozápadní univerzita

Odkaz:

Gopal, P., a kol. (2022) Mutační krajina náchylnosti rakoviny k ionizujícímu záření. Klinický výzkum rakoviny. doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-22-1914.

.