El estudio identifica mutaciones genéticas que afectan la resistencia y la sensibilidad a la radiación

El estudio identifica mutaciones genéticas que afectan la resistencia y la sensibilidad a la radiación

Un nuevo estudio de Northwestern Medicine identifica mutaciones genéticas comunes y raras que afectan la resistencia y la sensibilidad a la radiación, un paso importante hacia una radioterapia más personalizada y eficaz para los pacientes con cáncer.

A diferencia de las terapias farmacológicas dirigidas más nuevas que se guían por la genómica del cáncer de una persona, la radioterapia continúa administrándose utilizando esquemas y dosis genéricos.

"La falta de inclusión de datos genéticos en el tratamiento de radiación es una importante necesidad clínica insatisfecha", dijo el autor correspondiente, el Dr. Mohamed Abazeed, profesor asociado de oncología radioterápica en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern y oncólogo radioterapeuta de Northwestern Medicine.

"Esta información nos permitirá en última instancia calibrar mejor la dosis de radiación que reciben los pacientes en la clínica", dijo Abazeed. "Podemos administrar dosis más altas a tumores más resistentes en función de sus mutaciones genéticas y dosis más bajas a cánceres más sensibles, lo que nos permite mejorar la eficacia del tratamiento y reducir la toxicidad. Los resultados aceleran un nuevo paradigma en el campo de la radioterapia".

El estudio fue publicado recientemente en Clinical Cancer Research.

Al estudiar tumores de 27 tipos diferentes de cáncer, los investigadores perfilaron 92 genes con 400 mutaciones únicas y determinaron la influencia de estos genes en la respuesta a la radiación.

Desarrollaron un algoritmo computacional que nominó mutaciones en genes que probablemente afectaran la sensibilidad a la radiación. Los científicos probaron estas mutaciones introduciéndolas en múltiples células humanas y evaluaron sus efectos mediante perfiles fenotípicos de gran volumen.

La genómica del cáncer impulsó los fármacos “solución milagrosa”; La radioterapia es más compleja.

"La genómica del cáncer ha revolucionado el tratamiento de los pacientes con cáncer desde una perspectiva farmacológica durante la última década", dijo Abazeed, también codirector del programa de cáncer de pulmón en el Centro Oncológico Integral Robert H. Lurie de la Universidad Northwestern. "Si se encuentra la mutación correcta en el tumor de un paciente, ahora existe una variedad de medicamentos que pueden atacar selectivamente esa mutación y, por lo tanto, ese tumor".

"Pero la radioterapia no ha podido aprovechar esta información genética ahora disponible porque la relación entre el genoma del cáncer y nuestra terapia es más compleja. Hay muchos genes que regulan la respuesta a la radiación en los tumores humanos. Se requieren proyectos a gran escala como el nuestro para descubrir esta complejidad e identificar objetivos genéticos que sean clínicamente procesables".

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Abazeed y sus colegas probaron diferentes dosis de radioterapia basándose en la mutación en "avatares de pacientes", tumores humanos cultivados directamente en ratones.

"Nuestras estrategias parecen estar funcionando en un subconjunto de los objetivos que identificamos", dijo Abazeed. El siguiente paso será un ensayo clínico que probará diferentes dosis de radiación o combinaciones de radiación con otros medicamentos en función de los cambios genéticos en tumores individuales.

¿Podemos utilizar esta información para proteger a las personas de la radiación ambiental?

Los resultados también proporcionan información importante sobre las interacciones entre el genoma humano y la radiación en relación con la exposición a la radiación ambiental.

Todos estamos expuestos a niveles relativamente bajos de radiación de fondo a través del suelo, el aire, algunos materiales de construcción y nuestros alimentos. Los astronautas y los futuros viajeros espaciales pueden estar expuestos a una importante radiación cósmica. También existe la posibilidad de exposición accidental a la radiación debido a un accidente nuclear importante o una guerra. Comprender las interacciones entre nuestros genes y la exposición a la radiación es fundamental tanto para nuestra evolución como para nuestra supervivencia como especie”.

Dr. Mohamed Abazeed, profesor asociado de oncología radioterápica, Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern

Abazeed y su equipo están estudiando cómo alterar la actividad genética para crear una mayor resistencia a la radiación cuando una persona está expuesta a la radiación ambiental, y luego revertir estas intervenciones para prevenir efectos imprevistos en la salud humana, incluidas las preocupaciones sobre el desarrollo del cáncer.

"Existen opciones potenciales para darle a alguien un medicamento durante un corto período de tiempo para activar un gen que confiere radiorresistencia, y luego eliminar el medicamento y restablecer la actividad del gen a su valor inicial", dijo.

Otros autores del Noroeste incluyen a Priyanka Gopal, Titas Bera, Trung Hoang y Alexandru Buhimschi.

La investigación fue financiada por subvenciones R37CA222294 y P30CA060553 del Instituto Nacional del Cáncer de los Institutos Nacionales de Salud.

Fuente:

Universidad del Noroeste

Referencia:

Gopal, P., et al. (2022) El panorama mutacional de la susceptibilidad al cáncer a la radiación ionizante. Investigación clínica del cáncer. doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-22-1914.

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