Proteinspiegel in Lungentumoren können die Prognose vorhersagen, Behandlung und Diagnostik verbessern

Lungenkrebs ist weltweit die häufigste Ursache für krebsbedingte Todesfälle und eine der Hauptursachen für krebsbedingte Todesfälle im Militärgesundheitssystem. Die Möglichkeit, festzustellen, welche dieser Patienten aggressive Tumore haben und welche besser auf bestimmte Behandlungen ansprechen, könnte jedoch bald durch die kollektive Analyse von Proteinen und Genomen verfügbar sein, so eine neue Studie, die am 15. November in Cell Reports Medicine veröffentlicht wurde von Forschern der Uniformed Services University (USU).

Die Forscher versuchten, Fortschritte bei diesem hochtödlichen Krebs zu erzielen, indem sie sich speziell den Prozess ansahen, durch den Gene (DNA) in Zellen in das Messenger-Transkript (RNA) umgewandelt werden, wodurch Proteine ​​hergestellt werden – ein Prozess, der als zentrales Dogma der Molekularbiologie bekannt ist . Wenn dabei etwas schief geht, kann sich das Signal verändern und so gesunde Zellen in Krebs verwandeln. In dieser Studie analysierten die Forscher alle Aspekte dieses Prozesses, indem sie mehrere groß angelegte Technologien – Gesamtgenomsequenzierung, RNA-Sequenzierung und proteomische Profilerstellung – auf die häufigste Art von Lungenkrebs, das Lungenadenokarzinom, anwendeten. Letztendlich konnten sie durch bioinformatische Datenanalyse von DNA, RNA, Protein und Phosphoprotein in Zellen – oder was sie als proteogenomische Charakterisierung bezeichnen – bestimmte molekulare Merkmale von Tumoren mit der Überlebensfähigkeit von Patienten in Verbindung bringen, was dazu beitragen könnte, das Ergebnis eines Patienten besser vorherzusagen und informieren Sie das klinische Management.

Als Ergebnis dieser Analyse schlagen die Forscher auch vor, dass ihre Ergebnisse zu einer verbesserten Diagnostik führen könnten, erklärte Dr. Matthew Wilkerson, einer der Co-Autoren der Studie und außerordentlicher Professor an der Abteilung für Anatomie, Physiologie und Genetik der USU und Direktor von die Data Science Division im Center for Military Precision Health der USU.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass das Überleben von Patienten durch Proteinspiegel in Tumoren gut vorhergesagt werden kann, was eine molekulare Diagnostik in kleineren Biopsien und in der Klinik verfügbarem Gewebe ermöglichen könnte, was ansonsten eine Herausforderung darstellt.“

Dr. Matthew Wilkerson, außerordentlicher Professor an der USU-Abteilung für Anatomie, Physiologie und Genetik

Die Forscher identifizierten durch diese proteogenomische Charakterisierungsanalyse auch neue Tumormerkmale im Zusammenhang mit Immunzellen und regulatorischen Netzwerken. Daher könnte diese Analyse verwendet werden, um festzustellen, welche Tumore am besten auf bestimmte Immuntherapien ansprechen, und so die Behandlungsergebnisse der Patienten zu verbessern, sagte Wilkerson.

Darüber hinaus deckte die Analyse einen völlig neuen molekularen Subtyp von Lungenkrebs auf. Während frühere Studien Lungenkrebs bei aktuellen Rauchern und Nie-Rauchern charakterisiert haben, fand diese Studie eine dritte Gruppe, bei der sich herausstellte, dass sie von strukturellen Veränderungen – dem desorganisierten Genom – und ehemaligen Rauchern dominiert wurde. Letztendlich deutet dies darauf hin, dass nicht nur das Rauchen, sondern auch das Rauchen die Art des Tumors beeinflusst, den Sie entwickeln.

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Die Studie „Proteogenomische Analyse des Lungenadenokarzinoms enthüllt Tumorheterogenität, Überlebensdeterminanten und therapeutisch relevante Wege“ war Teil des Applied Proteogenomics Organizational Learning and Outcomes (APOLLO)-Netzwerks, einer Zusammenarbeit, die 2016 als Reaktion auf die Krebserkrankung des Weißen Hauses ins Leben gerufen wurde Moonshot-Initiative. APOLLO wird vom Murtha Cancer Center (MCC)/Research Program (MCCRP) der USU geleitet und ist eine Zusammenarbeit zwischen dem National Cancer Institute, dem Verteidigungsministerium und dem Ministerium für Veteranenangelegenheiten und zielt darauf ab, Proteogenomik in die Patientenversorgung einzubeziehen.

Über APOLLO werden derzeit weitere Studien durchgeführt, die Proteogenomik verwenden, um alle Aspekte des zentralen Dogmas der Molekularbiologie zu analysieren, in der Hoffnung, die Behandlung vieler anderer Krebsarten zu verbessern.

„Diese Arbeit ist von Bedeutung, da es sich um neuartige Erkenntnisse handelt, die durch die Verwendung mehrerer molekularer Plattformen identifiziert wurden, die die DNA-, RNA- und Proteinexpression an einer hochgradig charakterisierten Sammlung von Lungenadenokarzinomproben untersuchten, die zu einem neuen Verständnis sowohl der Biologie des Lungenadenokarzinoms geführt haben sowie potenzielle therapeutische Ziele für die Krankheit“, sagte Dr. Craig Shriver, Co-Autor der Studie und Direktor des MCCRP der USU.

„Eine einzigartige Stärke dieser Studie sind die umfassenden klinischen Daten und die Nachbeobachtung einer US-Kohorte“, fügte Dr. Robert Browning, Co-Autor der Studie und Professor für Medizin an der USU, hinzu. „Indem wir potenziell große Unterschiede in der medizinischen Praxis mit überwiegend internationalen Kohorten vermieden haben, haben wir das Vertrauen in die Überlebens- und Ergebnisergebnisse der Studie erheblich erhöht“, sagte Browning.

„Es war die Kombination dieser außergewöhnlichen klinischen Daten mit der beispiellosen Reihe von Multi-Omic-Analysen, die zu einem der wichtigsten Ergebnisse der Studie führte“, sagte Browning. „Diese Entdeckung eines neuen Subtyps des Lungenadenokarzinoms, der mit ehemaligen Rauchern in Verbindung gebracht wird, die häufig von den aktuellen Lungenkrebs-Screening-Kriterien ausgeschlossen sind, jedoch einige der am wenigsten behandelbaren Lungenadenokarzinom-Mutationen und ein sehr schlechtes Überleben aufweisen, könnte breite translationale Anwendungen in einem potenziellen Präventionsweg bieten Targets, Screening-Marker und Präzisionsbehandlung in sehr naher Zukunft.“

Quelle:

Uniformierte Dienste Universität der Gesundheitswissenschaften

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