Transkriptionelle reaktioner som en indikator for individualiserede reaktioner på strålingseffekter (RTGene 2)

Biomarkører for strålingseksponering er anerkendt for at udgøre en vigtig komponent i 'værktøjskassen' til indledende triagevurdering af potentielt eksponerede individer i en strålingsulykke eller hændelse med masseulykker. Desuden er stråling et vigtigt medicinsk værktøj, og biomarkører kan bidrage til langsigtet vurdering af strålingseffekter og folkesundhedsrisici. Genekspressionsanalysen har vundet popularitet som en følsom biologisk markør for strålingseksponering med potentiale til at blive brugt til virkelig individualiseret dosimetri. Muligheden for, at denne analyse kan bruges til et stort scenarie med masseulykker, er blevet foreslået og testet i en nylig sammenligningsøvelse. Imidlertid er en større forståelse af genetiske faktorer, der bidrager til individuelle strålingsrisici, nødvendig for at informere skræddersyede screeningstilgange - dvs. at identificere et virkeligt strålingsspecifikt panel af genetiske responser til brug som en transkriptionel biomarkør.

På Columbia University har forskning vist, at transkriptionelle effekter har potentiale til at blive brugt som individualiserede forudsigere for strålefølsomhed over for tidlige og sene effekter. Hos Public Health England (PHE) tillader nyligt etableret molekylær tælling nCounter-teknologi direkte tælling af nukleinsyremolekyler (DNA, mRNA, miRNA og lncRNA) uden behov for enzymatisk reaktion eller amplifikationstrin, hvilket reducerer tiden til dataindsamling. Denne nye genekspressionsanalyseteknik er blevet vurderet til strålingsbiodosimetriapplikationer med lovende resultater. Endvidere har genekspression vist sig en høj grad af lovende som markør for senvirkninger af stråling, for eksempel normale vævsreaktioner efter helbredende strålebehandling af brystkræft.

I den tidligere pilot-RTGene-undersøgelse fandt efterforskerne gener, der konsekvent nedreguleres og opreguleres mod slutningen af ​​strålebehandlingsbehandlingen. Den næste fase af dette arbejde (RTGene 2) vil være at validere nCounter-dataene for et lille antal nye gener, der konsekvent findes i top 6 af differentielt udtrykte. Det er vigtigt, at i et forsøg på at identificere gener, der er lovende biomarkører for modtagelighed over for strålingsinduceret toksicitet, vil ekspressionsniveauer skulle sammenlignes med normal vævsreaktion på IR og kombineres med langsigtede strålingstoksicitetsdata for at identificere gener med den mest udtalte ekspression niveauudsving under og efter strålebehandling.

Perifere blodprøver vil blive taget med informeret samtykke fra strålebehandlingspatienter før og under behandlingsfraktioner for sarkom-, bryst-, lunge-, tarm-, genitourinære og hoved- og halstumorer på The Royal Marsden. Kandidatgener identificeret af PHE, Columbia og/eller i litteraturen som værende specifikke for strålingsresponser vil blive vurderet sammen med gener, der er relevante for systemiske inflammatoriske og immunresponser, for at identificere transkriptionelle responser for en række doser og eksponeringer på en inter-individ. basis. Data vil blive analyseret ved hjælp af eksisterende og nye statistiske værktøjer med fokus på tælledatamodellering. Det tilsigtede resultat er identifikation af et strålingsspecifikt panel af gener for at informere individuelle strålingsresponser, og hvis resultaterne er gunstige, forventes en storstilet opfølgning på dette projekt.