Transcriptionele reacties als indicator van geïndividualiseerde reacties op stralingseffecten (RTGene 2)

Van biomarkers van blootstelling aan straling wordt erkend dat ze een belangrijk onderdeel vormen van de 'toolkit' voor de eerste triagebeoordeling van mogelijk blootgestelde personen bij een massaslachtoffer van een stralingsongeval of -incident. Bovendien is straling een belangrijk medisch hulpmiddel en kunnen biomarkers bijdragen aan de langetermijnbeoordeling van stralingseffecten en risico's voor de volksgezondheid. De genexpressietest wint aan populariteit als een gevoelige biologische marker voor blootstelling aan straling met het potentieel om te worden gebruikt voor echt geïndividualiseerde dosimetrie. De mogelijkheid om deze assay te gebruiken voor een grootschalig scenario met massaslachtoffers is voorgesteld en getest in een recente onderlinge vergelijkingsoefening. Een beter begrip van genetische factoren die bijdragen aan individuele stralingsrisico's is echter nodig om op maat gemaakte screeningbenaderingen te informeren - d.w.z. om een ​​echt stralingsspecifiek panel van genetische reacties te identificeren voor gebruik als een transcriptionele biomarker.

Aan Columbia University heeft onderzoek aangetoond dat transcriptionele effecten het potentieel hebben om te worden gebruikt als geïndividualiseerde voorspellers van radiogevoeligheid voor vroege en late effecten. Bij Public Health England (PHE) maakt de onlangs ontwikkelde nCounter-technologie voor moleculair tellen het mogelijk om nucleïnezuurmoleculen (DNA, mRNA, miRNA en lncRNA) direct te tellen zonder de noodzaak van enzymatische reactie- of amplificatiestappen, waardoor de tijd voor het verzamelen van gegevens wordt verkort. Deze nieuwe genexpressie-analysetechniek is beoordeeld voor stralingsbiodosimetrie-toepassingen met veelbelovende resultaten. Bovendien heeft genexpressie een hoge mate van belofte getoond als marker voor late effecten van bestraling, bijvoorbeeld normale weefselreacties na curatieve radiotherapie voor borstkanker.

In de eerdere pilot-RTGene-studie vonden de onderzoekers genen die tegen het einde van de radiotherapiebehandeling consistent naar beneden en naar boven worden gereguleerd. De volgende fase van dit werk (RTGene 2) zal zijn om de nCounter-gegevens te valideren voor een klein aantal nieuwe genen die consistent worden aangetroffen in de top 6 van differentieel uitgedrukte genen. Belangrijk is dat in een poging om genen te identificeren die veelbelovende biomarkers zijn voor gevoeligheid voor door straling geïnduceerde toxiciteit, expressieniveaus moeten worden vergeleken met normale weefselreactie op IR, en gecombineerd met gegevens over stralingstoxiciteit op langere termijn om genen met de meest uitgesproken expressie te identificeren. niveaufluctuaties tijdens en na radiotherapie.

Perifere bloedmonsters zullen met geïnformeerde toestemming worden genomen van radiotherapiepatiënten vóór en tijdens behandelingsfracties voor sarcoom, borst-, long-, darm-, urogenitale en hoofd- en nektumoren in The Royal Marsden. Kandidaat-genen geïdentificeerd door PHE, Columbia en/of in de literatuur als zijnde specifiek voor stralingsresponsen zullen worden beoordeeld, samen met genen die relevant zijn voor systemische ontstekings- en immuunresponsen, om transcriptieresponsen te identificeren voor een reeks doses en blootstellingen op een interindividueel basis. Gegevens zullen worden geanalyseerd met behulp van bestaande en nieuwe statistische tools gericht op modellering van telgegevens. Het beoogde resultaat is de identificatie van een stralingsspecifiek genenpanel om individuele stralingsresponsen te informeren en als de resultaten gunstig zijn, wordt een grootschalige follow-up van dit project verwacht.