Explorando como mutações genéticas em tumores afetam a sensibilidade à radiação

Reprodutibilidade da plataforma de irradiação de alto conteúdo durante o esforço de perfilagem. A relação sinal-ruído (SNR), em azul, representa a relação na placa dos valores de sobrevivência à radiação entre o controle positivo NFE2L2^E79K (vermelho) e vetor (f) valores de controle (preto). O eixo x representa o tempo, delimitado pelo ano de criação do perfil (2017-2019). Crédito: Pesquisa clínica do câncer (2022). DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-22-1914

Um novo estudo da Northwestern Medicine identifica mutações genéticas comuns e raras que afetam a resistência e a sensibilidade à radiação, um passo importante para fornecer radioterapia mais individualizada e eficaz para pacientes com câncer.

A radioterapia continua a ser administrada usando esquemas e doses genéricos, ao contrário da terapia medicamentosa direcionada mais recente, que é guiada pela genômica do câncer de um indivíduo.

“A falta de incorporação de dados genéticos em tratamento de radiação é uma necessidade clínica significativa não atendida”, disse o autor correspondente Dr. Mohamed Abazeed, professor associado de Oncologia de Radiação na Faculdade de Medicina Feinberg da Universidade Northwestern e um oncologista de radiação da Northwestern Medicine.

“Esta informação, em última análise, nos permitirá calibrar melhor a dose de radiação para pacientes na clínica”, disse Abazeed. “Podemos dar doses mais altas a tumores mais resistentes com base em sua mutações genéticas e uma dose mais baixa para os cânceres mais sensíveis, permitindo-nos melhorar a eficácia do tratamento e reduzir a toxicidade. As descobertas aceleram um novo paradigma no campo da radioterapia.”

O estudo foi publicado recentemente em Pesquisa clínica do câncer.

Estudando tumores de 27 tipos diferentes de câncer, os pesquisadores traçaram o perfil de 92 genes com 400 genes únicos. mutações e determinaram o impacto desses genes na resposta à radiação.

Eles desenvolveram um algoritmo computacional que nomeava mutações em genes que provavelmente afetariam a sensibilidade à radiação. Os cientistas testaram essas mutações colocando-as em vários células humanas e avaliou seu impacto usando perfis fenotípicos de alto volume.

A genômica do câncer estimulou drogas ‘bala de prata’; A radioterapia é mais complexa

“A genômica do câncer na última década revolucionou a forma como tratamos Pacientes com câncer de uma perspectiva de drogas”, disse Abazeed, também co-líder do programa de câncer de pulmão no Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center da Northwestern University. “Se você encontrar a mutação certa no tumor de um paciente, agora há uma série de drogas que pode direcionar seletivamente essa mutação e, portanto, esse tumor”.

“Mas a radioterapia não foi capaz de tirar proveito dessa informação genética agora prontamente disponível, porque a relação entre o genoma do câncer e nossa terapia é mais complexa. Existem muitos genes que regulam a resposta à radiação em tumores humanos. projetos de grande escala como o nosso para começar a desvendar essa complexidade e identificar alvos de genes que são clinicamente acionáveis”.

Aproximando-se da clínica

Abazeed e colegas testaram diferentes dosagens de radioterapia com base na mutação em “avatares de pacientes”, tumores humanos cultivados diretamente em camundongos.

“Nossas estratégias parecem funcionar em um subconjunto dos alvos que identificamos”, disse Abazeed. O próximo passo será um ensaio clínico testando diferentes doses de radiação ou combinações de radiação com outras drogas com base nas alterações genéticas de tumores individuais.

Podemos usar essas informações para proteger os humanos da radiação ambiental?

As descobertas também revelam informações importantes sobre as interações entre o genoma humano e a radiação no que se refere às exposições ambientais à radiação.

“Estamos todos expostos a níveis de radiação de fundo relativamente baixos através do solo, ar, alguns materiais de construção e nossa comida”, disse Abazeed. “Astronautas e futuros viajantes espaciais podem ser expostos a uma radiação cósmica considerável. Existe também a possibilidade de exposições acidentais à radiação por meio de um grande acidente nuclear ou guerra.”

“Entender as interações entre nossos genes e a exposição à radiação é fundamental para nossa evolução e sobrevivência como espécie”.

Abazeed e sua equipe estão investigando como alterar a atividade do gene para fornecer maior resistência à radiação à medida que uma pessoa é exposta à radiação ambiental e reverter essas intervenções posteriormente para evitar impactos imprevistos na saúde humana, incluindo a preocupação com o desenvolvimento de câncer.

“Existem maneiras potenciais de dar a alguém uma droga por um curto período de tempo para ativar um gene que confere resistência à radiação e, em seguida, remover a droga e retornar a atividade do gene de volta à linha de base”, disse ele.