Radiogenomika

Termin radiogenomika jest używany w dwóch kontekstach: albo w odniesieniu do badania zmienności genetycznej związanej z reakcją na promieniowanie (genomika radiacyjna), albo w odniesieniu do korelacji między cechami obrazowania raka a ekspresją genów (genomika obrazowania).

Genomika radiacyjna

W genomice radiacyjnej termin radiogenomika odnosi się do badania zmienności genetycznej związanej z reakcją na radioterapię . Zmienność genetyczną, np. polimorfizm pojedynczego nukleotydu , bada się w odniesieniu do ryzyka wystąpienia toksyczności u pacjenta chorego na nowotwór po radioterapii . Jest również stosowany w kontekście badania genomiki odpowiedzi nowotworu na radioterapię .

Termin radiogenomika został ukuty ponad osiemnaście lat temu przez Andreassena i in. (2002) jako analogię do farmakogenomiki , która bada zmienność genetyczną związaną z reakcją na lek. Zobacz także Westa i in. (2005) i Bentzena (2006).

Konsorcjum Radiogenomiki

W 2009 roku powołano Konsorcjum Radiogenomiki (RGC), aby ułatwić i promować wieloośrodkową współpracę badaczy łączącą warianty genetyczne z odpowiedzią na radioterapię. Konsorcjum Radiogenomics ( http://epi.grants.cancer.gov/radiogenomics/ ) to konsorcjum epidemiologii nowotworów wspierane przez Program badań epidemiologicznych i genetycznych Narodowego Instytutu Onkologii Narodowego Instytutu Zdrowia. Naukowcy z RGC przeprowadzili liczne badania kliniczne, które zidentyfikowały warianty genetyczne powiązane z toksycznością popromienną u pacjentów z nowotworami prostaty, piersi, płuc, głowy i szyi oraz innymi nowotworami.

Obrazowanie genomiki

Obrazy radiologiczne są wykorzystywane do diagnozowania chorób na dużą skalę: obrazowanie tkanek koreluje z patologią tkanek . Dodanie danych genomicznych, w tym mikromacierzy DNA , miRNA i RNA-Seq, umożliwia dokonanie nowych korelacji między genomiką komórkową a obrazowaniem w skali tkankowej.

Praktyka i zastosowania genomiki obrazowania

W obrazowaniu genomiki radiogenomika może być wykorzystywana do tworzenia biomarkerów obrazowania , które mogą identyfikować genomikę choroby, zwłaszcza raka , bez użycia biopsji . Stosowane są różne techniki przetwarzania danych wielowymiarowych w celu znalezienia statystycznie istotnych korelacji między MRI , CT i PET a genomiką chorób, w tym SAM , VAMPIRE i GSEA.

Metoda obrazowania radiogenomicznego okazała się skuteczna w określeniu fenotypu MRI związanego z genetyką glejaka wielopostaciowego , bardzo agresywnego typu guza mózgu o niskim rokowaniu. Pierwsze zakrojone na dużą skalę badanie korelacji mikroRNA-mRNA w GBM za pomocą obrazowania MR zostało opublikowane przez Zinna i in. w 2011 r. Podobne badania nad rakiem wątroby pozwoliły z powodzeniem określić znaczną część genomu raka wątroby na podstawie nieinwazyjnych metod obrazowania. Gevaert i in. na Uniwersytecie Stanforda wykazali możliwość łączenia cech obrazu niedrobnokomórkowych guzków płuc w tomografii komputerowej w celu przewidywania przeżycia poprzez wykorzystanie publicznie dostępnych danych dotyczących ekspresji genów. Publikacji towarzyszył artykuł redakcyjny omawiający synergię pomiędzy obrazowaniem i genomiką. Niedawno Mu Zhou i in. na Uniwersytecie Stanforda wykazali, że liczne powiązania między cechami obrazu semantycznego a metagenami reprezentującymi kanoniczne szlaki molekularne mogą skutkować nieinwazyjną identyfikacją właściwości molekularnych niedrobnokomórkowego raka płuc.

Obecnie przeprowadzono kilka badań radiogenomicznych raka prostaty. Niektórzy zauważyli, że cechy genetyczne powiązane z sygnałem MRI są często powiązane z bardziej agresywnym rakiem prostaty. Systematyczny przegląd cech genetycznych stwierdzonych w bardziej widocznych zmianach w obrazie MRI pozwolił na zidentyfikowanie wielu badań, w których stwierdzono utratę supresora nowotworu PTEN , zwiększoną ekspresję genów powiązaną z proliferacją komórek jak również interakcje komórka-ECM. Może to wskazywać, że pewne cechy genetyczne napędzają zmiany komórkowe, które ostatecznie wpływają na przepływ płynów, co można zobaczyć w badaniu MRI, a cechy te są głównie związane ze złym rokowaniem. Połączenie bardziej niebezpiecznych zmian genetycznych, histologii i wyników klinicznych u pacjentów z guzami prostaty, które są widoczne w mpMRI, doprowadziło do sugestii, że definicja „raka istotnego klinicznie” powinna przynajmniej częściowo opierać się na wynikach mpMRI.

Metodę radiogenomiczną z powodzeniem zastosowano także w leczeniu raka piersi. W 2014 roku Mazurowski i in. wykazali, że dynamika wzmocnienia w badaniu MRI, obliczona przy użyciu algorytmów widzenia komputerowego, jest powiązana z podtypem molekularnym nowotworu opartym na ekspresji genów u pacjentów z rakiem piersi.

Programy badające powiązania między radiologią i genomiką są aktywne na Uniwersytecie Pensylwanii , UCLA , MD Anderson Cancer Center , Uniwersytecie Stanforda oraz w Baylor College of Medicine w Houston w Teksasie.

Zobacz też

Dalsza lektura

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Radiogenomics&oldid=1135607406 ”