Neue Biomarker erschließen Potenzial für eine effektivere Behandlung tödlicher Krebsarten – –

Eine neue Studie, die sich auf die Entschlüsselung des in Krebszellen gefundenen genetischen Chaos konzentriert, wird auf dem Titelblatt der Juni-Ausgabe der wissenschaftlichen Zeitschrift erscheinen Natur. Diese Arbeit enthüllt neuartige Biomarker mit dem Potenzial, die Entwicklung von Präzisionstherapien und die Behandlungsauswahl für die tödlichsten Krebsarten zu verbessern.

Forscher des Spanischen Nationalen Krebsforschungszentrums (CNIO) und des Cancer Research UK Cambridge Institute haben eine Methode entwickelt, um das genetische Chaos zu verstehen, das bei den tödlichsten Krebsarten beobachtet wird. Diese Informationen können verwendet werden, um effektivere Präzisionstherapien zu entwickeln und die Behandlungsauswahl für Patienten zu verbessern. Die Studie erscheint in Natur, eine der weltweit führenden wissenschaftlichen Zeitschriften. Der in der Veröffentlichung beschriebene Ansatz erkennt Muster großer DNA-Veränderungen in Tumorgenomen, die helfen, die Mutationsprozesse zu verstehen, die der Krebsentstehung zugrunde liegen. Ein besseres Verständnis der genomischen Identität aggressiver Krebsarten kann zu einer verbesserten Behandlungsauswahl und der Entwicklung wirksamerer Therapien führen, was für diese Krebsarten bisher praktisch unmöglich war.

Die Forschung wurde gemeinsam von Geoff Macintyre, Leiter der Computational Oncology Group am CNIO, und Florian Markowetz, Senior Group Leader am Cancer Research UK Cambridge Institute, geleitet. An der Studie nahmen auch die CNIO-Forscherin Barbara Hernando und der CRUK-Forscher Ruben Drews sowie Wissenschaftler britischer, kanadischer, belgischer und deutscher Forschungszentren teil.

Die Studie untersuchte die chromosomale Instabilität – ein charakteristisches Merkmal aggressiver menschlicher Krebsarten. Unter normalen Bedingungen dupliziert und teilt sich eine gesunde Zelle perfekt, um zwei identische Tochterzellen zu bilden. Jede Tochterzelle enthält die gleiche Anzahl von Chromosomen wie ihre Elternzelle, mit genau der gleichen DNA-Sequenz. In Krebszellen findet diese Duplikation jedoch nicht perfekt statt.

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Es kommt zu Verlusten oder Gewinnen von Chromosomensegmenten, und sogar ganze Chromosomen können fehlen oder in größerer Zahl als üblich vorhanden sein. Dieser als chromosomale Instabilität bezeichnete Prozess, der ein genetisches Chaos erzeugt, wird häufiger bei schweren Krebsarten mit hohen Todesraten beobachtet. Erhöhte Instabilitätsgrade sind mit fortgeschritteneren Krankheitsstadien, schlechter Prognose, Metastasierung und Resistenz gegenüber einer herkömmlichen Therapiebehandlung verbunden.

Chromosomeninstabilität ist ein hochkomplexer biologischer Prozess, der bei etwa 80 % aller Krebserkrankungen auftritt. Es gibt mehrere Ursachen für chromosomale Instabilität und eine Vielzahl von Folgen, was das Verständnis der Forscher für das Phänomen bis heute begrenzt hat. Die von CNIO-Forschern durchgeführte Studie enthüllt die Komplexität der Chromosomeninstabilität und ermöglicht eine verbesserte Analyse vieler verschiedener Krebsarten. Die Studie analysierte die Vielfalt und das Ausmaß der chromosomalen Instabilität bei schweren Krebsarten. Darüber hinaus definierte es die biologischen Ursachen verschiedener Arten von Chromosomeninstabilität und wie dies mit verschiedenen Tumorarten zusammenhängt.

Derzeit basieren die fortschrittlichsten Krebsbehandlungen auf dem Konzept der Präzisionsmedizin, bei der genetische Mutationen verwendet werden, um zu bestimmen, mit welcher Therapie ein Patient behandelt werden sollte. Tumore mit chromosomaler Instabilität weisen viele defekte Gene auf, nicht nur eine einzige Mutation, was bedeutet, dass es zu viele potenzielle Optionen gibt, um therapeutisch anzugehen. Die von den CNIO-Forschern durchgeführte Studie löst dieses Problem, indem sie einen Katalog chromosomaler Instabilitätssignaturen erstellt, die zum Zeitpunkt der Diagnose identifiziert werden können. Die mit jedem Muster verbundenen Informationen umfassen mögliche Reaktionen auf traditionelle Krebsbehandlungen und neuartige Behandlungen. Das bedeutet, dass die Signaturen als Biomarker für die Diagnose aggressiver Krebsarten und die Auswahl der wirksamsten Therapie für einen Patienten nützlich sein können. Mit den Worten von Macintyre, einem der leitenden Mitglieder des Teams: „Unsere Biomarker können die Wirksamkeit verschiedener Therapien für einen bestimmten Tumor vorhersagen.“ „Um das genomische Chaos zu verstehen, das bei diesen tödlichen Krebsarten zu beobachten ist, haben wir einen Ansatz entwickelt, um verschiedene Arten von Chromosomeninstabilität anhand einer Sammlung von 7880 Tumoren zu quantifizieren, die 33 Krebsarten repräsentieren“, fügt er hinzu.

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Das Team, das die Studie durchgeführt hat, hat außerdem ein in Großbritannien ansässiges Startup für Präzisionsmedizin, Tailor Bio, gegründet. Das Unternehmen hat ein Patent auf das Verfahren lizenziert, das in dem in veröffentlichten Artikel beschrieben ist Natur, und erhielt ein weiteres Patent auf der Grundlage früherer Arbeiten zum selben Thema. Das Team hofft, dass ihre Ergebnisse bald in die Klinik übertragen werden.

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