Odpowiedzi transkrypcyjne jako wskaźnik zindywidualizowanych odpowiedzi na skutki promieniowania (RTGene 2)

Uznaje się, że biomarkery narażenia na promieniowanie stanowią ważny element „zestawu narzędzi” do wstępnej oceny segregacji potencjalnie narażonych osób w wypadku lub incydencie radiacyjnym, w wyniku którego doszło do wypadku masowego. Ponadto promieniowanie jest ważnym narzędziem medycznym, a biomarkery mogą przyczynić się do długoterminowej oceny skutków promieniowania i zagrożeń dla zdrowia publicznego. Test ekspresji genów zyskuje na popularności jako czuły biologiczny marker narażenia na promieniowanie z potencjałem do wykorzystania w prawdziwie zindywidualizowanej dozymetrii. Możliwość wykorzystania tego testu w scenariuszu masowych wypadków na dużą skalę została zaproponowana i przetestowana w niedawnym ćwiczeniu porównawczym. Jednak potrzebne jest pełniejsze zrozumienie czynników genetycznych, które przyczyniają się do indywidualnego ryzyka promieniowania, aby opracować dostosowane metody badań przesiewowych, tj. zidentyfikować prawdziwie specyficzny dla promieniowania panel odpowiedzi genetycznych do wykorzystania jako biomarker transkrypcji.

Badania przeprowadzone na Uniwersytecie Columbia wykazały, że efekty transkrypcyjne mogą zostać wykorzystane jako zindywidualizowane predyktory radiowrażliwości na efekty wczesne i późne. W Public Health England (PHE) niedawno wprowadzona technologia zliczania molekularnego nCounter umożliwia bezpośrednie zliczanie cząsteczek kwasów nukleinowych (DNA, mRNA, miRNA i lncRNA) bez konieczności przeprowadzania reakcji enzymatycznych lub etapów amplifikacji, co skraca czas gromadzenia danych. Ta nowa technika analizy ekspresji genów została oceniona pod kątem zastosowań w biodozymetrii radiacyjnej i uzyskała obiecujące wyniki. Co więcej, ekspresja genów okazała się wysoce obiecująca jako marker późnych skutków promieniowania, na przykład prawidłowych reakcji tkanek po leczniczej radioterapii raka piersi.

We wcześniejszym badaniu pilotażowym RTGene badacze odkryli geny, które są stale regulowane w dół iw górę pod koniec leczenia radioterapią. Następnym etapem tej pracy (RTGene 2) będzie walidacja danych nCounter dla niewielkiej liczby nowych genów konsekwentnie znajdujących się w pierwszej 6 różnicowo wyrażanych. Co ważne, próbując zidentyfikować geny, które są obiecującymi biomarkerami podatności na toksyczność wywołaną promieniowaniem, poziomy ekspresji będą musiały zostać porównane z normalną reakcją tkanki na IR i połączone z długoterminowymi danymi dotyczącymi toksyczności promieniowania, aby zidentyfikować geny o najbardziej wyraźnej ekspresji wahania poziomu w trakcie i po radioterapii.

Próbki krwi obwodowej będą pobierane za świadomą zgodą pacjentów poddanych radioterapii przed iw trakcie leczenia frakcji mięsaka, piersi, płuc, jelit, układu moczowo-płciowego oraz nowotworów głowy i szyi w The Royal Marsden. Geny kandydujące zidentyfikowane przez PHE, Columbia i/lub w literaturze jako specyficzne dla odpowiedzi na promieniowanie zostaną ocenione, wraz z genami istotnymi dla ogólnoustrojowych odpowiedzi zapalnych i immunologicznych, w celu zidentyfikowania odpowiedzi transkrypcyjnych dla zakresu dawek i ekspozycji na poziomie międzyosobniczym podstawa. Dane będą analizowane przy użyciu istniejących i nowych narzędzi statystycznych ukierunkowanych na modelowanie danych liczbowych. Zamierzonym rezultatem jest identyfikacja panelu genów specyficznych dla promieniowania w celu poinformowania o indywidualnych reakcjach na promieniowanie, a jeśli wyniki będą pozytywne, spodziewana jest kontynuacja tego projektu na dużą skalę.