Les mutations génétiques dans les tumeurs ont un impact sur la sensibilité aux rayonnements


Une nouvelle étude de Northwestern Medicine identifie des mutations génétiques courantes et rares qui ont un impact sur la résistance et la sensibilité aux rayonnements, une étape importante vers une radiothérapie plus individualisée et efficace pour les patients atteints de cancer.

La radiothérapie continue d’être administrée selon des schémas et des doses génériques, contrairement aux nouveaux traitements médicamenteux ciblés qui sont guidés par la génomique du cancer d’un individu.

« Le manque d’incorporation de données génétiques dans la radiothérapie est un besoin clinique non satisfait important », a déclaré l’auteur correspondant, le Dr Mohamed Abazeed, professeur agrégé de radio-oncologie à la Northwestern University Feinberg School of Medicine et radio-oncologue de Northwestern Medicine.

« Ces informations nous permettront en fin de compte de mieux calibrer la dose de rayonnement pour les patients de la clinique », a déclaré Abazeed. « Nous pouvons donner des doses plus élevées aux tumeurs plus résistantes en fonction de leurs mutations génétiques et une dose plus faible aux cancers les plus sensibles, nous permettant à la fois d’améliorer l’efficacité du traitement et de réduire la toxicité. Les résultats accélèrent un nouveau paradigme dans le domaine de la radiothérapie.

L’étude a été publiée récemment dans Recherche clinique sur le cancer.

En étudiant les tumeurs de 27 types de cancer différents, les chercheurs ont profilé 92 gènes avec 400 mutations uniques et déterminé l’impact de ces gènes sur la réponse aux radiations.

Ils ont développé un algorithme de calcul qui nommait des mutations dans les gènes susceptibles d’affecter la sensibilité aux radiations. Les scientifiques ont testé ces mutations en les plaçant dans plusieurs cellules humaines et ont évalué leur impact à l’aide d’un profilage phénotypique en réseau à haut volume.

La génomique du cancer a stimulé les médicaments « solution miracle » ; la radiothérapie est plus complexe

« Au cours de la dernière décennie, la génomique du cancer a révolutionné la façon dont nous traitons les patients atteints de cancer du point de vue des médicaments », a déclaré Abazeed, également co-responsable du programme sur le cancer du poumon au Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center de la Northwestern University. « Si vous trouvez la bonne mutation dans la tumeur d’un patient, il existe désormais une foule de médicaments qui peuvent cibler sélectivement cette mutation et, par conséquent, cette tumeur. »

« Mais la radiothérapie n’a pas été en mesure de tirer parti de cette information génétique désormais facilement disponible, car la relation entre le génome du cancer et notre thérapie est plus complexe. Il existe de nombreux gènes qui régulent la réponse aux radiations dans les tumeurs humaines. Cela nécessite des projets à grande échelle comme le nôtre pour commencer à démêler cette complexité et identifier les cibles génétiques qui sont cliniquement exploitables. »

A l’approche de la clinique

Abazeed et ses collègues ont testé différents dosages de radiothérapie basés sur la mutation dans les « avatars de patients », des tumeurs humaines cultivées directement chez la souris.

« Nos stratégies semblent fonctionner dans un sous-ensemble des cibles que nous avons identifiées », a déclaré Abazeed. La prochaine étape sera un essai clinique testant différentes doses de rayonnement ou combinaisons de rayonnement avec d’autres médicaments en fonction des altérations génétiques de tumeurs individuelles.

Pouvons-nous utiliser ces informations pour protéger les humains des radiations environnementales ?

Les résultats révèlent également des informations importantes sur les interactions entre le génome humain et le rayonnement en ce qui concerne les expositions aux rayonnements environnementaux.

« Nous sommes tous exposés à des niveaux de rayonnement de fond relativement faibles via le sol, l’air, certains matériaux de construction et notre nourriture », a déclaré Abazeed. « Les astronautes et les futurs voyageurs de l’espace peuvent être exposés à un rayonnement cosmique considérable. Il existe également la possibilité d’expositions accidentelles aux rayonnements via un accident nucléaire majeur ou une guerre.

« Comprendre les interactions entre nos gènes et l’exposition aux radiations est fondamental à la fois pour notre évolution et notre survie en tant qu’espèce. »

Abazeed et son équipe étudient comment modifier l’activité des gènes pour fournir une plus grande résistance aux radiations lorsqu’une personne est exposée aux radiations environnementales et inverser ces interventions plus tard pour prévenir les impacts imprévus sur la santé humaine, y compris le risque de développement d’un cancer.

« Il existe potentiellement des moyens de donner à quelqu’un un médicament pendant une courte période de temps pour activer un gène qui confère une résistance aux radiations, puis supprimer le médicament et ramener l’activité du gène à son état initial », a-t-il déclaré.

Parmi les autres auteurs du nord-ouest figurent Priyanka Gopal, Titas Bera, Trung Hoang et Alexandru Buhimschi.

La recherche a été soutenue par les subventions R37CA222294 et P30CA060553 du National Cancer Institute des National Institutes of Health.

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