Erytromysiinihoito APC-geenin pysäytyskodonimutaatioiden läpivientiin suvun adenomatoottisessa polypoosissa

Kolorektaalisyöpä (CRC) on johtava syöpäkuolleisuuden syy länsimaissa, ja sen elinikäinen riski on 6 %. Etiologia on monimutkainen, kun taas geneettinen tausta vaikuttaa merkittävästi riskiin. Noin kolmasosa kaikista geneettisistä sairauksista sekä useimmat FAP-tapaukset ja suuri osa kaikista satunnaisista CRC-tapauksista johtuvat ennenaikaisista nonsense-mutaatioista (loppukodonin luomisesta) yksilön adenomatoottisessa polypoosikolissa (APC) ) geeni. Nonsense-mutaatiot ovat yhden pisteen muutoksia DNA:ssa, jotka pysäyttävät proteiinin translaatioprosessin ennenaikaisesti ja tuottavat lyhennetyn, ei-toiminnallisen proteiinin. Monissa näistä tapauksista, jos solu voidaan "taivutella" jättämään huomiotta ennenaikainen lopetuskodonisignaali, tuloksena oleva proteiini saattaa pystyä parantamaan tai pysäyttämään sairauden.

Äskettäin antibioottien aminoglykosidiperheen jäsenten on havaittu indusoivan ribosomaalisia nonsense-mutaatioita, mikä johtaa täyspitkän, toiminnallisen proteiinin ilmentymiseen. Tutkijat ovat äskettäin osoittaneet, että aminoglykosidi- ja makrolidiantibioottiperheiden jäsenet voivat aiheuttaa APC-geenin nonsense-mutaatioiden lukemisen ja johtaa vähentyviin onkogeenisiin fenotyyppeihin CRC-soluissa ja eri hiirimalleissa.

Tämän projektin tavoitteena on määrittää makrolidiantibiootin-erytromysiinin kyky indusoida APC-geenin nonsense-mutaatioiden läpiluku ja indusoida täyspitkän, toiminnallisen APC-proteiinin ilmentyminen FAP-potilailla ja testata sen kykyä. vaikutus adenoomien määrään ja kokoon sekä desmoidisiin kasvaimiin näillä potilailla. Tulevaisuuden tavoitteena on maksimoida stop-kodonin vaimentajien vaikutus APC:hen ja samalla minimoida sivuvaikutukset.

Tässä tutkimuksessa tutkijat valitsevat FAP-potilaita, joilla on APC nonsense -mutaatioita, hoitavat heitä erytromysiini PO:lla 4-6 kuukauden ajan ja tutkivat paksu- ja pohjukaissuolen adenoomat sekä vatsan desmoidikasvaimet, jotka dokumentoidaan ennen hoidon aikana ja sen jälkeen. Samanaikaisesti tutkijat testaavat polyyppi-, adenooma- ja desmoidkudosnäytteitä sekä näiden potilaiden verinäytteitä APC-proteiinin ja vastaavien onkogeenisten markkerien ekspressiotasojen muutosten varalta.

APC-geenin nonsense-mutaatioiden suppressiosta pitäisi olla hyötyä potilaille, jotka kärsivät FAP:sta, heikennetystä FAP:sta tai useista adenoomista sekä potilaista, joilla on edennyt tai diffuusi CRC. Lisäksi, kun otetaan huomioon nopea edistyminen erilaisten nonsense-mutaatioiden tunnistamisessa ihmisen geeneissä, jotka johtavat enimmäkseen parantumattomiin sairauksiin, kliinisesti hyväksyttyjen yhdisteiden tunnistaminen, jotka estävät nonsense-mutaatioita ja joita voidaan antaa pitkäaikaisesti ilman merkittäviä sivuvaikutuksia avaa uusia paikkoja sellaisten ihmisten geneettisten sairauksien hoidossa, jotka johtuvat keskeisistä koodaussekvensseistä ennenkypsistä lopetuskodoneista.

Välitön tavoite: vahvistaa erytromysiinin kyky lukea läpi APC nonsense -mutaatio FAP-potilailla. Erytromysiinin läpilukuvaikutus testataan kliinisesti laskemalla ja mittaamalla sekä paksu- että pohjukaissuolen adenoomien lukumäärä ja koko ennen hoitoa ja sen jälkeen sekä mittaamalla tunnettujen desmoidisten kasvainten koko. Näytteet adenoomista ja desmoidisista kasvaimista testataan Western blotilla, immunofluoresenssilla ja immunohistokemialla APC:n ilmentymisen ja onkogeenisten markkerien muutosten palauttamiseksi. Nämä kokeet tulisi suorittaa 6 kuukauden kuluessa.

Pitkän aikavälin tavoite:

1. Määritä pienin erytromysiiniannos, joka voi estää paksusuolen neoplasian ja CRC:n kasvua potilailla, jotka ilmentävät katkaistua APC-proteiinia nonsense-mutaatioiden vuoksi.
2. Tutki muiden makrolidiantibioottien paneelin kykyä indusoida APC nonsense -mutaatioiden suppressiota käyttämällä in vitro -menetelmiä. Tutkijat keskittyvät makrolidiantibiootteihin, jotka ovat tällä hetkellä kliinisessä käytössä ja joita annetaan pitkäaikaisesti. Näiden tavoitteiden pitäisi kestää noin kuusi kuukautta, ja ne toteutetaan samanaikaisesti.