Transkriptionssvar som en indikator på individuella reaktioner på strålningseffekter (RTGene 2)

Biomarkörer för strålningsexponering anses utgöra en viktig komponent i "verktygslådan" för initial triagebedömning av potentiellt exponerade individer i en strålolycka eller tillbud med massolycka. Vidare är strålning ett viktigt medicinskt verktyg och biomarkörer kan bidra till långsiktig bedömning av strålningseffekter och folkhälsorisker. Genuttrycksanalysen har blivit populär som en känslig biologisk markör för strålningsexponering med potential att användas för verkligt individualiserad dosimetri. Möjligheten för denna analys att användas för ett storskaligt massolycksscenario har föreslagits och testats i en nyligen genomförd jämförelseövning. En mer fullständig förståelse av genetiska faktorer som bidrar till individuella strålningsrisker behövs dock för att informera skräddarsydda screeningmetoder - det vill säga att identifiera en verkligt strålningsspecifik panel av genetiska svar för användning som en transkriptionell biomarkör.

Vid Columbia University har forskning visat att transkriptionseffekter har potential att användas som individualiserade prediktorer för radiokänslighet för tidiga och sena effekter. På Public Health England (PHE) tillåter nyligen etablerad molekylär räkning nCounter-teknologi direkt räkning av nukleinsyramolekyler (DNA, mRNA, miRNA och lncRNA) utan behov av enzymatiska reaktioner eller amplifieringssteg, vilket minskar tiden för datainsamling. Denna nya teknik för genuttrycksanalys har utvärderats för strålningsbiodosimetriapplikationer med lovande resultat. Vidare har genuttryck visat en hög grad av lovande som markör för sena effekter av strålning, till exempel normala vävnadsreaktioner efter botande strålbehandling för bröstcancer.

I den tidigare pilotstudien med RTGene fann forskarna gener som konsekvent nedregleras och uppregleras mot slutet av strålbehandlingsbehandlingen. Nästa steg i detta arbete (RTGene 2) kommer att vara att validera nCounter-data för ett litet antal nya gener som konsekvent finns i topp 6 av differentiellt uttryckta. Viktigt, i ett försök att identifiera gener som är lovande biomarkörer för mottaglighet för strålningsinducerad toxicitet, kommer expressionsnivåer att behöva jämföras med normal vävnadsreaktion på IR, och kombineras med längre sikt strålningstoxicitetsdata för att identifiera gener med det mest uttalade uttrycket. nivåfluktuationer under och efter strålbehandling.

Perifera blodprover kommer att tas med informerat samtycke från strålbehandlingspatienter före och under behandlingsfraktioner för sarkom-, bröst-, lung-, tarm-, genitourinary och huvud- och halstumörer på The Royal Marsden. Kandidatgener som identifierats av PHE, Columbia och/eller i litteraturen som specifika för strålningssvar kommer att bedömas, tillsammans med gener som är relevanta för systemiska inflammatoriska och immunsvar, för att identifiera transkriptionssvar för en rad doser och exponeringar på en inter-individ grund. Data kommer att analyseras med hjälp av befintliga och nya statistiska verktyg fokuserade på räkningsdatamodellering. Det avsedda resultatet är identifiering av en strålningsspecifik panel av gener för att informera individuella strålningssvar och om resultaten är gynnsamma förväntas en storskalig uppföljning av detta projekt.