CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Article Category

Article available in the following languages:

Na drodze do skuteczniejszego leczenia nowotworów

Zespół badawczy realizujący dofinansowany przez Unię Europejską projekt wykorzystał przeszło 1 000 nowotworowych linii komórkowych w celu odkrycia epigenetycznych biomarkerów wskazujących wrażliwość na leki.

Zdrowie icon Zdrowie

Pomimo olbrzymiego zainteresowania badaczy zagadnieniem nowotworów na przestrzeni ostatnich kilku dekad, wciąż pozostają one jedną z głównych przyczyn zgonów na całym świecie – każdego roku umiera z ich powodu niemal 10 milionów pacjentów. Niezrażeni tymi statystykami naukowcy kontynuują badania nad przyczynami ich występowania, rozwojem choroby, metodami wykrywania nowotworów oraz sposobami ich leczenia. W ostatnich latach coraz większą popularnością cieszą się biomarkery epigenetyczne, które skutecznie wspierają leczenie raka. Jak czytamy w informacji prasowej opublikowanej w portalu News-Medical.net badania nad biomarkerami doprowadziły do zwiększenia dostępności testów diagnostycznych pozwalających na wykrywanie metylacji DNA. Pomimo stale intensyfikowanych wysiłków dotyczących profilowania metylacji DNA u pacjentów chorujących na nowotwory, badacze wciąż nie dysponują wystarczającą liczbą biomarkerów epigenetycznych, by skutecznie przewidywać, czy leczenie zakończy się sukcesem. Z tego powodu naukowcy wspierani przez finansowany ze środków Unii Europejskiej projekt COMBAT-RES starali się rozwiązać ten problem. Rezultaty przeprowadzonego przez nich badania zostały opublikowane na łamach czasopisma „Communications Biology”.

Odpowiedzmy najpierw na podstawowe pytanie – czym właściwie jest metylacja DNA?

Według definicji metylacji opracowanej przez National Human Genome Research Institute to „chemiczna modyfikacja DNA i innych cząsteczek, która może zostać zachowana w czasie podziału i namnażania komórek. W przypadku metylacji DNA może dojść do zmian w ekspresji genów”. Zaburzona metylacja DNA wpływa na wiele ważnych ścieżek sygnałowych związanych z procesem kancerogenezy, w tym między innymi wpływających na lekooporność lub wywołujących toksyczność. Precyzyjne wskazanie rodzaju nowotworu, na jaki choruje dany pacjent, może być źródłem cennych informacji, dzięki którym leczenie będzie bardziej skuteczne i mniej toksyczne dla organizmu. W trakcie prac badawczych realizowanych w ramach projektu COMBAT-RES zespół poszukiwał biomarkerów epigenetycznych w celu przewidywania skuteczności leczenia nowotworów. By osiągnąć ten cel, badacze przeanalizowali wzorce metylacji 72 nowotworowych linii komórkowych związanych z 22 rodzajami nowotworów leczonymi przy pomocy 453 związków i substancji. W wyniku przeprowadzonych badań naukowcom udało się uzyskać łącznie 802 regiony o zróżnicowanej metylacji wywołanej lekami (dDMR) – regiony genomowe charakteryzujące się zróżnicowaniem wzorców metylacji DNA w wielu próbkach. Według wstępnych szacunków 377 z nich wiązało się z co najmniej jednym kluczowym genem w pobliżu regionu genomowego. Jak dowiadujemy się z informacji w portalu News-Medical.net: „Badacze stwierdzili, że niektóre leki ulegały wzbogaceniu w przebiegu wybranych nowotworów, co zademonstrowano na przykładzie leków ukierunkowanych na ścieżkę sygnałową ERK-MAPK, wzbogaconych w przypadku raka jelita grubego. Leki ukierunkowane na receptor naskórkowego czynnika wzrostu (EGFR) były wzbogacone w przebiegu gruczolakoraka płuc, z kolei leki ukierunkowane na mitozę były wzbogacone w przypadku drobnokomórkowego raka płuc”.

Wyniki badań poszerzają wiedzę dotyczącą raka

Dalsza analiza regionów pozwoliła na odkrycie blisko 500 genów, z których 27 było genami nowotworowymi. Najpowszechniejsze wśród nich były geny APC i SKI występujące w dwóch typach nowotworów. Wśród najpowszechniej występujących genów nienowotworowych, naukowcy odkryli geny PTPRN2 i DKK1 w odpowiednio pięciu i czterech typach nowotworów. W ramach prac badacze przeanalizowali ekspresję i odpowiedź na leki każdego genu związanego z regionami o zróżnicowanej metylacji w związku z lekami. Spośród 241 regonów, 58 z nich okazało się być regionami uogólnionymi związanymi z występowaniem nowotworów (tgdDMR), skorelowanymi z genami proksymalnymi w nowotworach. Według szacunków badaczy aż 19 z 58 spośród nich charakteryzowało się występowaniem biomarkerów dla 17 leków przeciwnowotworowych związanych z leczeniem pięciu rodzajów nowotworów, a 15 z nich znaleziono w regionach promotorowych. Pozostałe biomarkery – przeszło 20 % głównych biomarkerów w badaniu – badacze odkryli w samych genach lub w regionach dystalnych. „Wyniki badania wskazują, że metylacja tgdDMR może albo ułatwiać komórkom nowotworowym ingerowanie w kluczowe ścieżki sygnałowe komórek, albo wpływać na inne ścieżki epigenetyczne”, czytamy w komunikacie. Zakończenie prac w ramach projektu COMBAT-RES (Predicting potent drug combinations by exploiting monotherapy resistance) jest przewidziane na grudzień 2025 roku. Więcej informacji: projekt COMBAT-RES

Słowa kluczowe

COMBAT-RES, rak, nowotwór, biomarker, epigenetyczny, metylacja DNA, lek, gen, badania nad rakiem

Powiązane artykuły