Risposte trascrizionali come indicatore di risposte individualizzate agli effetti delle radiazioni (RTGene 2)

È riconosciuto che i biomarcatori dell'esposizione alle radiazioni costituiscono una componente importante del "toolkit" per la valutazione iniziale del triage di individui potenzialmente esposti in un incidente o incidente di radiazioni con vittime di massa. Inoltre, le radiazioni sono un importante strumento medico ei biomarcatori possono contribuire alla valutazione a lungo termine degli effetti delle radiazioni e dei rischi per la salute pubblica. Il saggio di espressione genica sta guadagnando popolarità come marcatore biologico sensibile dell'esposizione alle radiazioni con il potenziale per essere utilizzato per una dosimetria veramente personalizzata. La possibilità di utilizzare questo test per uno scenario di incidenti di massa su larga scala è stata proposta e testata in un recente esercizio di confronto. Tuttavia, è necessaria una comprensione più completa dei fattori genetici che contribuiscono ai rischi di radiazioni individuali per informare approcci di screening su misura, ovvero per identificare un pannello di risposte genetiche veramente specifico per le radiazioni da utilizzare come biomarcatore trascrizionale.

Alla Columbia University, la ricerca ha dimostrato che gli effetti trascrizionali hanno il potenziale per essere utilizzati come predittori individualizzati della radiosensibilità agli effetti precoci e tardivi. Presso Public Health England (PHE), la tecnologia nCounter per il conteggio molecolare recentemente istituita consente il conteggio diretto delle molecole di acido nucleico (DNA, mRNA, miRNA e lncRNA) senza la necessità di reazioni enzimatiche o fasi di amplificazione, riducendo così il tempo per la raccolta dei dati. Questa nuova tecnica di analisi dell'espressione genica è stata valutata per applicazioni di biodosimetria delle radiazioni con risultati promettenti. Inoltre, l'espressione genica ha mostrato un alto grado di promessa come marker per gli effetti tardivi delle radiazioni, ad esempio le normali reazioni dei tessuti dopo la radioterapia curativa per il cancro al seno.

Nel precedente studio pilota RTGene i ricercatori hanno trovato geni che sono costantemente sottoregolati e sovraregolati verso la fine del trattamento radioterapico. La fase successiva di questo lavoro (RTGene 2) sarà quella di convalidare i dati nCounter per un piccolo numero di nuovi geni costantemente trovati nei primi 6 di differenzialmente espressi. È importante sottolineare che, nel tentativo di identificare i geni che sono promettenti biomarcatori di suscettibilità alla tossicità indotta da radiazioni, i livelli di espressione dovranno essere confrontati con la normale reazione del tessuto all'IR e combinati con dati di tossicità da radiazioni a lungo termine per identificare i geni con l'espressione più pronunciata fluttuazioni di livello durante e dopo la radioterapia.

I campioni di sangue periferico verranno prelevati con il consenso informato dai pazienti sottoposti a radioterapia prima e durante le frazioni di trattamento per i tumori del sarcoma, della mammella, del polmone, dell'intestino, dell'apparato genito-urinario e della testa e del collo presso The Royal Marsden. I geni candidati identificati da PHE, Columbia e/o in letteratura come specifici per le risposte alle radiazioni saranno valutati, insieme ai geni rilevanti per le risposte infiammatorie e immunitarie sistemiche, per identificare le risposte trascrizionali per una gamma di dosi ed esposizioni su un interindividuale base. I dati saranno analizzati utilizzando strumenti statistici esistenti e nuovi incentrati sulla modellazione dei dati di conteggio. Il risultato previsto è l'identificazione di un pannello di geni specifico per le radiazioni per informare le risposte alle radiazioni individuali e, se i risultati sono favorevoli, è previsto un seguito su larga scala di questo progetto.