Azithromycin-Behandlung zum Durchlesen von APC-Gen-Stoppcodon-Mutationen bei familiärer adenomatöser Polyposis (FAP)

Darmkrebs (CRC) ist eine der Hauptursachen für krebsbedingte Todesfälle in der westlichen Welt mit einem Lebenszeitrisiko von 6 %. Die Ätiologie ist komplex, während der genetische Hintergrund das Risiko erheblich beeinflusst. Etwa ein Drittel aller genetischen Erkrankungen sowie die meisten Fälle von familiärer adenomatöser Polyposis (FAP) und ein großer Teil aller sporadischen CRC-Fälle treten als Folge vorzeitiger Nonsense-Mutationen (Erzeugung eines Stoppcodons) in den adenomatösen Polyposis coli (APC) einer Person auf ) Gen. Nonsense-Mutationen sind Einzelpunktveränderungen in der DNA, die den Proteintranslationsprozess vorzeitig stoppen und ein verkürztes, nicht funktionsfähiges Protein erzeugen. Wenn die Zelle in vielen dieser Fälle „überredet“ werden kann, das vorzeitige Stoppcodonsignal zu ignorieren, kann das resultierende Protein möglicherweise die Krankheit lindern oder stoppen.

Kürzlich wurde festgestellt, dass Mitglieder der Aminoglykosid-Familie von Antibiotika das ribosomale Durchlesen von Nonsense-Mutationen induzieren, was zur Expression eines funktionellen Proteins voller Länge führt. Forscher haben kürzlich gezeigt, dass Mitglieder der Aminoglykosid- und Makrolid-Antibiotikafamilien ein Durchlesen der Nonsense-Mutationen im APC-Gen induzieren und zu reduzierten onkogenen Phänotypen in CRC-Zellen und in verschiedenen Mausmodellen führen können.

Ziel dieses Projekts ist es, die Fähigkeit des Makrolid-Antibiotikums Azithromycin zu bestimmen, das Durchlesen der Nonsense-Mutationen im APC-Gen zu induzieren und die Expression eines funktionellen APC-Proteins in voller Länge bei Patienten mit FAP zu induzieren und seine Fähigkeit zu testen Wirkung auf Anzahl und Größe von Adenomen und auf Desmoidtumoren bei diesen Patienten. Das zukünftige Ziel ist es, die Wirkung von Stop-Codon-Suppressoren auf APC zu maximieren und gleichzeitig Nebenwirkungen zu minimieren.

In dieser Studie werden die Forscher FAP-Patienten auswählen, die APC-Nonsense-Mutationen tragen, sie mit Azithromycin PO für 4-6 Monate behandeln und Kolon- und Zwölffingerdarm-Adenome sowie abdominale Desmoidtumoren untersuchen, die vor, während und nach der Behandlung dokumentiert werden. Parallel dazu werden die Forscher Polypen-, Adenom- und Desmoidgewebeproben sowie Blutproben dieser Patienten auf Veränderungen der Expressionsniveaus des APC-Proteins und verwandter onkogener Marker untersuchen.

Die Unterdrückung von Nonsense-Mutationen innerhalb des APC-Gens sollte für Patienten mit FAP, abgeschwächter FAP oder multiplen Adenomen und für Patienten mit fortgeschrittenem oder diffusem CRC von Vorteil sein. Darüber hinaus wäre angesichts der schnellen Fortschritte bei der Identifizierung verschiedener Nonsense-Mutationen in menschlichen Genen, die zu meist nicht heilbaren Krankheiten führen, die Identifizierung von klinisch zugelassenen Verbindungen, die Nonsense-Mutationen unterdrücken und die langfristig ohne signifikante Nebenwirkungen verabreicht werden können eröffnen neue Ansatzpunkte bei der Behandlung von genetisch bedingten Erkrankungen des Menschen, die durch vorzeitige Stoppcodons in wichtigen kodierenden Sequenzen entstehen.

Unmittelbares Ziel: Etablierung der Fähigkeit von Azithromycin, APC-Nonsense-Mutationen bei FAP-Patienten durchzulesen. Der Read-Through-Effekt von Azithromycin wird klinisch getestet, indem die Anzahl und Größe von Kolon- und Zwölffingerdarmadenomen vor und während der Behandlung gezählt und gemessen wird und indem die Größe bekannter Desmoidtumoren gemessen wird. Proben der Adenome und Desmoidtumoren werden mittels Western Blot, Immunfluoreszenz und Immunhistochemie auf die Wiederherstellung der APC-Expression und Veränderungen der onkogenen Marker getestet. Diese Experimente sollten innerhalb von 6 Monaten durchgeführt werden.

Langfristiges Ziel:

1. Bestimmen Sie die niedrigste Dosis von Azithromycin, die das Wachstum von Kolonneoplasie und CRC bei Patienten hemmen kann, die aufgrund von Nonsense-Mutationen ein verkürztes APC-Protein exprimieren.
2. Untersuchen Sie die Fähigkeit eines Panels zusätzlicher Makrolid-Antibiotika, die APC-Nonsense-Mutationsunterdrückung mit In-vitro-Methoden zu induzieren. Die Forscher werden sich auf Makrolid-Antibiotika konzentrieren, die sich derzeit in der klinischen Anwendung befinden und langfristig verabreicht werden. Diese Ziele sollten etwa 4 Monate dauern und parallel durchgeführt werden.