Studien identifiserer genmutasjoner som påvirker strålingsmotstand og følsomhet

Studien identifiserer genmutasjoner som påvirker strålingsmotstand og følsomhet

En ny studie fra Northwestern Medicine identifiserer vanlige og sjeldne genmutasjoner som påvirker strålingsmotstand og følsomhet, et viktig skritt mot mer personlig og effektiv strålebehandling for kreftpasienter.

I motsetning til nyere målrettede legemiddelterapier som styres av genomikken til en persons kreft, fortsetter strålebehandling å bli levert ved bruk av generiske tidsplaner og doseringer.

"Manglen på inkludering av genetiske data i strålebehandling er et betydelig udekket klinisk behov," sa tilsvarende forfatter Dr. Mohamed Abazeed, førsteamanuensis i strålingsonkologi ved Northwestern University Feinberg School of Medicine og Northwestern Medicine strålingsonkolog.

"Denne informasjonen vil til slutt tillate oss å bedre kalibrere stråledosen til pasienter i klinikken," sa Abazeed. "Vi kan gi høyere doser til mer resistente svulster basert på deres genetiske mutasjoner og lavere doser til mer sensitive kreftformer, noe som lar oss både forbedre behandlingens effektivitet og redusere toksisiteten. Resultatene fremskynder et nytt paradigme innen strålebehandling."

Studien ble nylig publisert i Clinical Cancer Research.

Ved å studere svulster fra 27 forskjellige krefttyper profilerte forskere 92 gener med 400 unike mutasjoner og bestemte innflytelsen av disse genene på strålingsresponsen.

De utviklet en beregningsalgoritme som nominerte mutasjoner i gener som sannsynligvis vil påvirke følsomheten for stråling. Forskere testet disse mutasjonene ved å introdusere dem i flere menneskelige celler og vurderte effektene deres ved å bruke fenotypisk profilering med høyt volum.

Kreftgenomikk ansporet til "silver bullet"-medisiner; Strålebehandling er mer kompleks

"Kreftgenomikk har revolusjonert behandlingen av kreftpasienter fra et medikamentperspektiv i løpet av det siste tiåret," sa Abazeed, også medleder for lungekreftprogrammet ved Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center ved Northwestern University. "Hvis du finner den rette mutasjonen i en pasients svulst, er det nå en rekke medisiner som selektivt kan målrette mot den mutasjonen og derfor den svulsten."

"Men strålebehandling har ikke vært i stand til å dra nytte av denne nå lett tilgjengelige genetiske informasjonen fordi forholdet mellom kreftgenomet og vår terapi er mer komplekst. Det er mange gener som regulerer responsen på stråling i menneskelige svulster. Det krever storskalaprosjekter som vårt for å teste ut denne kompleksiteten og identifisere genmål som er klinisk handlingsdyktige."

Nærmer seg klinikken

Genetikk og genomikk e-bok

Sammenstilling av de beste intervjuene, artikler og nyheter fra det siste året. Last ned en kopi i dag

Abazeed og kolleger testet forskjellige doser strålebehandling basert på mutasjonen i "pasientavatarer", menneskelige svulster som ble dyrket direkte i mus.

"Våre strategier ser ut til å fungere på en undergruppe av målene vi identifiserte," sa Abazeed. Neste trinn vil være en klinisk utprøving som tester ulike doser av stråling eller kombinasjoner av stråling med andre legemidler basert på genetiske endringer i individuelle svulster.

Kan vi bruke denne informasjonen til å beskytte mennesker mot miljøstråling?

Resultatene gir også viktig innsikt i samspillet mellom det menneskelige genomet og stråling i forhold til miljøstråling.

Vi er alle utsatt for relativt lave nivåer av bakgrunnsstråling gjennom jorda, luften, noen byggematerialer og maten vår. Astronauter og fremtidige romreisende kan bli utsatt for betydelig kosmisk stråling. Det er også mulighet for utilsiktet strålingseksponering fra en større atomulykke eller krig. Å forstå samspillet mellom genene våre og strålingseksponering er grunnleggende for både vår evolusjon og vår overlevelse som art.»

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

Abazeed og teamet hans studerer hvordan man kan endre genaktivitet for å skape større motstand mot stråling når en person blir utsatt for miljøstråling, og senere reversere disse intervensjonene for å forhindre uforutsette effekter på menneskers helse, inkludert bekymringer om utviklingen av kreft.

"Det er potensielle alternativer for å gi noen et stoff for en kort periode for å aktivere et gen som gir radioresistens, og deretter fjerne stoffet og tilbakestille genaktiviteten tilbake til baseline," sa han.

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

Forskningen ble støttet av tilskudd R37CA222294 og P30CA060553 fra National Cancer Institute of the National Institutes of Health.

Kilde:

Northwestern University

Referanse:

Gopal, P., et al. (2022) Mutasjonslandskapet for kreftfølsomhet for ioniserende stråling. Klinisk kreftforskning. doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-22-1914.

.