Undersøgelsen identificerer genmutationer, der påvirker strålingsmodstand og følsomhed

Undersøgelsen identificerer genmutationer, der påvirker strålingsmodstand og følsomhed

En ny undersøgelse fra Northwestern Medicine identificerer almindelige og sjældne genmutationer, der påvirker strålingsresistens og følsomhed, et vigtigt skridt mod mere personlig og effektiv strålebehandling til kræftpatienter.

I modsætning til nyere målrettede lægemiddelterapier, der er styret af genomikken af ​​en persons kræftsygdom, bliver strålebehandling fortsat leveret ved hjælp af generiske skemaer og doseringer.

"Manglen på inddragelse af genetiske data i strålebehandling er et betydeligt udækket klinisk behov," sagde den tilsvarende forfatter Dr. Mohamed Abazeed, lektor i strålingsonkologi ved Northwestern University Feinberg School of Medicine og Northwestern Medicine strålingsonkolog.

"Denne information vil i sidste ende give os mulighed for bedre at kalibrere strålingsdosis til patienter i klinikken," sagde Abazeed. "Vi kan give højere doser til mere resistente tumorer baseret på deres genetiske mutationer og lavere doser til mere følsomme kræftformer, hvilket giver os mulighed for både at forbedre behandlingens effektivitet og reducere toksiciteten. Resultaterne fremskynder et nyt paradigme inden for strålebehandling."

Studiet blev for nylig offentliggjort i Clinical Cancer Research.

Ved at studere tumorer fra 27 forskellige kræfttyper profilerede forskere 92 gener med 400 unikke mutationer og bestemte disse geners indflydelse på strålingsrespons.

De udviklede en beregningsalgoritme, der udpegede mutationer i gener, der sandsynligvis vil påvirke følsomheden over for stråling. Forskere testede disse mutationer ved at introducere dem i flere menneskelige celler og vurderede deres virkninger ved hjælp af højvolumen array fænotypisk profilering.

Kræftgenomik ansporede "silver bullet"-medicin; Strålebehandling er mere kompleks

"Cancergenomics har revolutioneret behandlingen af ​​kræftpatienter fra et lægemiddelperspektiv i løbet af det sidste årti," sagde Abazeed, også medleder af lungekræftprogrammet ved Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center ved Northwestern University. "Hvis du finder den rigtige mutation i en patients tumor, er der nu en række lægemidler, der selektivt kan målrette mod den mutation og derfor den tumor."

"Men strålebehandling har ikke været i stand til at drage fordel af denne nu let tilgængelige genetiske information, fordi forholdet mellem kræftgenomet og vores terapi er mere komplekst. Der er mange gener, der regulerer responsen på stråling i menneskelige tumorer. Det kræver storskalaprojekter som vores at tease ud af denne kompleksitet og identificere gen-targets, der er klinisk handlingsrettede."

Nærmer sig klinikken

Genetik og genomik e-bog

Samling af de bedste interviews, artikler og nyheder fra det sidste år. Download en kopi i dag

Abazeed og kolleger testede forskellige doser af strålebehandling baseret på mutationen i "patient-avatarer", menneskelige tumorer dyrket direkte i mus.

"Vores strategier ser ud til at arbejde på en delmængde af de mål, vi har identificeret," sagde Abazeed. Det næste trin vil være et klinisk forsøg, der tester forskellige doser af stråling eller kombinationer af stråling med andre lægemidler baseret på de genetiske ændringer i individuelle tumorer.

Kan vi bruge disse oplysninger til at beskytte mennesker mod miljøstråling?

Resultaterne giver også vigtig indsigt i samspillet mellem det menneskelige genom og stråling i forhold til miljømæssig strålingseksponering.

Vi er alle udsat for relativt lave niveauer af baggrundsstråling gennem jorden, luften, nogle byggematerialer og vores mad. Astronauter og fremtidige rumrejsende kan blive udsat for betydelig kosmisk stråling. Der er også mulighed for utilsigtet strålingseksponering fra en større atomulykke eller krig. At forstå samspillet mellem vores gener og strålingseksponering er grundlæggende for både vores udvikling og vores overlevelse som art."

Dr. Mohamed Abazeed, lektor i strålingsonkologi, Northwestern University Feinberg School of Medicine

Abazeed og hans team studerer, hvordan man ændrer genaktivitet for at skabe større modstand mod stråling, når en person udsættes for miljøstråling, og senere vende disse indgreb for at forhindre uforudsete virkninger på menneskers sundhed, herunder bekymringer om udviklingen af ​​kræft.

"Der er potentielle muligheder for at give nogen et lægemiddel i en kort periode for at aktivere et gen, der giver radioresistens, og derefter fjerne stoffet og nulstille genaktiviteten tilbage til baseline," sagde han.

Andre Northwest-forfattere inkluderer Priyanka Gopal, Titas Bera, Trung Hoang og Alexandru Buhimschi.

Forskningen blev støttet af tilskud R37CA222294 og P30CA060553 fra National Cancer Institute of the National Institutes of Health.

Kilde:

Northwestern University

Reference:

Gopal, P., et al. (2022) Det mutationelle landskab af cancermodtagelighed for ioniserende stråling. Klinisk kræftforskning. doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-22-1914.

.