Leczenie erytromycyną w celu odczytania mutacji kodonów stop genu APC w rodzinnej polipowatości gruczolakowatej

Rak jelita grubego (CRC) jest główną przyczyną śmiertelności związanej z rakiem w świecie zachodnim, z ryzykiem w ciągu całego życia wynoszącym 6%. Etiologia jest złożona, a podłoże genetyczne znacząco wpływa na ryzyko. Około jedna trzecia wszystkich zaburzeń genetycznych, jak również większość przypadków rodzinnej polipowatości gruczolakowatej (FAP) i duża część wszystkich sporadycznych przypadków CRC występuje w wyniku przedwczesnych nonsensownych mutacji (tworzenie kodonu stop) w gruczolakowatej polipowatości coli (APC ) gen. Mutacje nonsensowne to jednopunktowe zmiany w DNA, które przedwcześnie zatrzymują proces translacji białka, tworząc skrócone, niefunkcjonalne białko. W wielu z tych przypadków, jeśli komórkę można „przekonać” do zignorowania przedwczesnego sygnału kodonu stop, powstałe białko może złagodzić lub zatrzymać chorobę.

Ostatnio stwierdzono, że członkowie rodziny antybiotyków aminoglikozydowych indukują odczyt rybosomów nonsensownych mutacji, co prowadzi do ekspresji funkcjonalnego białka pełnej długości. Badacze wykazali niedawno, że członkowie rodzin antybiotyków aminoglikozydowych i makrolidowych mogą indukować odczyt nonsensownych mutacji w genie APC i prowadzić do zmniejszenia fenotypów onkogennych w komórkach CRC iw różnych modelach myszy.

Celem niniejszego projektu jest określenie zdolności antybiotyku makrolidowego – erytromycyny do indukowania read-through mutacji nonsensownych w genie APC oraz do indukowania ekspresji funkcjonalnego białka APC pełnej długości u pacjentów z FAP oraz zbadanie jego wpływ na liczbę i wielkość gruczolaka oraz guzy desmoidalne u tych pacjentów. Przyszłym celem jest maksymalizacja wpływu supresorów kodonów stop na APC przy jednoczesnej minimalizacji skutków ubocznych.

W tym badaniu badacze wybiorą pacjentów z FAP, którzy są nosicielami nonsensownych mutacji APC, leczą ich erytromycyną PO przez 4-6 miesięcy i badają gruczolaki okrężnicy i dwunastnicy oraz guzy desmoidalne jamy brzusznej, które zostaną udokumentowane przed, w trakcie i po leczeniu. Równolegle badacze przetestują próbki tkanek polipów, gruczolaków i desmoidów, a także próbki krwi od tych pacjentów pod kątem zmian w poziomach ekspresji białka APC i powiązanych markerów onkogennych.

Supresja mutacji nonsensownych w genie APC powinna być korzystna dla pacjentów cierpiących na FAP, atenuowany FAP lub liczne gruczolaki oraz dla pacjentów z zaawansowanym lub rozlanym CRC. Ponadto, biorąc pod uwagę szybki postęp w identyfikacji różnych nonsensownych mutacji w ludzkich genach, które prowadzą do w większości nieuleczalnych chorób, identyfikacja klinicznie zatwierdzonych związków, które tłumią nonsensowne mutacje i które można podawać długoterminowo bez znaczących skutków ubocznych, otwierają nowe miejsca w leczeniu genetycznych chorób człowieka, które powstają z przedwcześnie dojrzałych kodonów stop w ważnych sekwencjach kodujących.

Cel bezpośredni: ustalenie zdolności erytromycyny do odczytu nonsensownej mutacji APC u pacjentów z FAP. Efekt odczytu erytromycyny zostanie przetestowany klinicznie poprzez zliczenie i pomiar liczby i wielkości gruczolaków okrężnicy i dwunastnicy przed i po leczeniu oraz poprzez pomiar wielkości znanych guzów desmoidalnych. Próbki gruczolaków i guzów desmoidalnych zostaną przebadane metodą Western blot, immunofluorescencyjną i immunohistochemiczną w celu przywrócenia ekspresji APC i zmian w markerach onkogennych. Doświadczenia te należy przeprowadzić w ciągu 6 miesięcy.

Cel długoterminowy:

1. Określ najniższą dawkę erytromycyny, która może hamować wzrost nowotworu okrężnicy i CRC u pacjentów z ekspresją skróconego białka APC z powodu mutacji nonsensownych.
2. Zbadanie zdolności panelu dodatkowych antybiotyków makrolidowych do indukowania supresji mutacji nonsensownych APC przy użyciu metod in vitro. Badacze skupią się na antybiotykach makrolidowych, które są obecnie stosowane klinicznie i są podawane przez długi czas. Cele te powinny zająć około 6 miesięcy i będą realizowane równolegle.