Megvalósíthatósági tanulmány a transzkripciós válaszok tesztelésére a sugárzási hatásokra adott egyéni válaszok mutatójaként (RTGene)

A sugárterhelés biológiai markerei döntő szerepet játszanak a feltételezetten kitett személyek sugárbaleset vagy incidens utáni osztályozásában. Megbecsülhetik az egyéni dózisokat is, amelyek lehetővé teszik az érintett egyének késői sugárzási hatásainak értékelését. Az elmúlt években a génexpressziós vizsgálatról bebizonyosodott, hogy a sugárterhelés érzékeny biológiai markere, amely valóban egyedi dozimetriára is használható. Egy közelmúltbeli összehasonlító gyakorlat során javasolták és tesztelték ennek a génexpressziós vizsgálatnak a nagyszabású tömeges balesetek forgatókönyvében való alkalmazásának lehetőségét. A klasszikus citogenetikai technikáknak, és különösen az arany standard dicentrikus vizsgálatnak két fő hátránya van: (1) a nagy áteresztőképesség hiánya és (2) a vérvétel és az eredmények elérhetősége között több napos késés. Bár még több munkát kell végezni annak érdekében, hogy tovább értékeljük, hogy alkalmas-e az osztályozási célokra, egyértelmű, hogy a vérminták génexpressziós analízise értékes információkkal szolgálhat, mivel van egy időablak (pl. 12-48 óra) sugárterhelést követően, ahol a specifikus sugárzásra reagáló gének lineáris dózisválaszt mutatnak (0-5 Gy). Az eddigi munkák többsége a génexpressziós módosulások tanulmányozására szolgáló érzékeny vizsgálatok kifejlesztésére összpontosított a legmodernebb technológiával, azaz multiplex kvantitatív, digitális polimeráz láncreakcióval (qPCR) és molekulaszámláló rendszerekkel.

A Public Health England (PHE) nemrégiben bevezetett technológiája lehetővé teszi a nukleinsavmolekulák (DNS, mRNS, miRNS és lncRNS) közvetlen megszámlálását, anélkül, hogy enzimatikus reakciót vagy amplifikációs lépéseket kellene tenni, így csökken az adatgyűjtési idő. A rendszer a microarray-ekhez hasonló multiplexelési kapacitást kínál, de nagyobb pontossággal és érzékenységgel. Egy másik egyedülálló előnye ennek a technológiának, hogy nincs szükség hosszú, időigényes bioinformatikai elemzésekre, mivel az eredmények számolt eseményszámként születnek. Ezt az új génexpressziós elemzési technikát ígéretes eredményekkel értékelték a sugárzási biodozimetriás alkalmazásokhoz. Ezenkívül a génexpresszió nagy fokú ígéretet mutatott a sugárzás késői hatásainak, például a mellrák gyógyító sugárkezelését követő normál szöveti reakcióknak a markereként. Klinikai adatok arra utalnak, hogy a szisztémás gyulladásos válaszok kritikus szerepet játszanak a sugárhatások progressziójában: például a neutrofil-limfociták aránya a szisztémás gyulladás előkezelésének markere, és független prognosztikai tényező, amely hasznos az emlő egyéni kockázatértékelésében. sugárterápiában részesülő rákos betegek. A gyulladásos válaszok szempontjából releváns gének tehát érdekes jelöltek a további vizsgálatokhoz. A specifikus sugárzásra reagáló gének transzkripciós dózis-válasz linearitását a közelmúltban mutatták ki először ex vivo emberi vérmintákban, és újonnan értékelték a válasz egyedek közötti variabilitását kis dózisú és nagy dózisú expozíció után. A génexpressziós vizsgálat biológiai fejlesztésének logikus következő lépése ezen új technikák validálása in vivo sugárzásnak kitett emberi vérmintákkal.

Az elmúlt években egyre nagyobb népszerűségnek örvend a sugárterápián átesett betegek mintáinak technikák validálására való felhasználása. A klinikai sugárterápia kifinomult kezelési tervezése nagyon pontos egyéni dózisszámításokhoz vezet, amelyek lehetővé teszik a dózis biológiai becsléseinek validálását. Az ebbe a vizsgálatba bevont standard sugárterápiás ütemezések széles skáláját biztosítják a génexpressziós vizsgálat önmagában és más citogenetikai vizsgálatokkal kombinált értékeléséhez, hogy egy sor lehetséges expozíciós forgatókönyvet szimuláljanak.

Az emlő-, tüdő-, gasztrointesztinális és húgyúti daganatok kezelése előtt és alatt a szokásos sugárkezelésben részesülő betegek tájékozott beleegyezésével perifériás vérmintákat vesznek. A legfeljebb 800 kódoló és nem kódoló RNS-ből álló panelek válaszait a mintákban az nCounter rendszer segítségével értékelik ki. A PHE, a Columbia és/vagy a szakirodalom által sugárválaszra specifikusként azonosított jelölt gének, valamint a szisztémás gyulladásos válaszreakciók szempontjából releváns gének szerepelnek a transzkripciós válaszok azonosítása érdekében különböző dózisok és expozíciók esetén, az egyének közötti alapon. Az adatok elemzése meglévő és új statisztikai eszközökkel történik, amelyek a számlálási adatok modellezésére összpontosítanak. A tervezett eredmény egy sugárzás-specifikus génpanel azonosítása az egyéni sugárzási válaszok tájékoztatása érdekében, és ha az eredmények kedvezőek, a javasolt kísérleti projekt széles körű nyomon követése kellő időben várható.