Respostas transcricionais como um indicador de respostas individualizadas aos efeitos da radiação (RTGene 2)

Biomarcadores de exposição à radiação são reconhecidos como um componente importante do 'kit de ferramentas' para avaliação inicial de triagem de indivíduos potencialmente expostos em um acidente ou incidente de radiação com vítimas em massa. Além disso, a radiação é uma ferramenta médica importante e os biomarcadores podem contribuir para uma avaliação de longo prazo dos efeitos da radiação e dos riscos à saúde pública. O ensaio de expressão gênica vem ganhando popularidade como um marcador biológico sensível de exposição à radiação com potencial para ser usado para dosimetria verdadeiramente individualizada. A possibilidade deste ensaio ser usado para um cenário de grande escala de vítimas em massa foi proposta e testada em um recente exercício de intercomparação. No entanto, é necessária uma compreensão mais completa dos fatores genéticos que contribuem para os riscos individuais de radiação para informar abordagens de triagem personalizadas - ou seja, para identificar um painel verdadeiramente específico de radiação de respostas genéticas para uso como um biomarcador transcricional.

Na Universidade de Columbia, a pesquisa mostrou que os efeitos da transcrição têm o potencial de serem usados ​​como preditores individualizados de radiossensibilidade a efeitos precoces e tardios. Na Public Health England (PHE), recentemente estabelecida a tecnologia nCounter de contagem molecular permite a contagem direta de moléculas de ácido nucleico (DNA, mRNA, miRNA e lncRNA) sem a necessidade de reação enzimática ou etapas de amplificação, reduzindo assim o tempo de coleta de dados. Esta nova técnica de análise de expressão gênica foi avaliada para aplicações de biodosimetria de radiação com resultados promissores. Além disso, a expressão gênica mostrou um alto grau de promessa como um marcador para efeitos tardios da radiação, por exemplo, reações de tecido normal após radioterapia curativa para câncer de mama.

No estudo piloto RTGene anterior, os investigadores encontraram genes que são consistentemente regulados para baixo e para cima no final do tratamento de radioterapia. A próxima etapa deste trabalho (RTGene 2) será validar os dados do nCounter para um pequeno número de novos genes consistentemente encontrados no top 6 de expressos diferencialmente. É importante ressaltar que, em uma tentativa de identificar genes que são biomarcadores promissores de suscetibilidade à toxicidade induzida por radiação, os níveis de expressão precisarão ser comparados com a reação do tecido normal ao IR e combinados com dados de toxicidade de radiação de longo prazo para identificar genes com a expressão mais pronunciada flutuações de nível durante e após a radioterapia.

Amostras de sangue periférico serão coletadas com consentimento informado de pacientes de radioterapia antes e durante as frações de tratamento para sarcoma, mama, pulmão, intestino, geniturinário e tumores de cabeça e pescoço no The Royal Marsden. Genes candidatos identificados por PHE, Columbia e/ou na literatura como sendo específicos para respostas à radiação serão avaliados, juntamente com genes relevantes para respostas inflamatórias e imunes sistêmicas, para identificar respostas transcricionais para uma gama de doses e exposições em uma escala interindividual base. Os dados serão analisados ​​usando ferramentas estatísticas existentes e novas focadas na modelagem de dados de contagem. O resultado pretendido é a identificação de um painel específico de radiação de genes para informar as respostas individuais à radiação e, se os resultados forem favoráveis, espera-se um acompanhamento em larga escala para este projeto.