Studie findet biologische Unterschiede bei Lungentumoren von Afroamerikanern und Weißen


Kredit: Nationales Institut für psychische Gesundheit

Eine neue Studie mit dem Ziel zu verstehen, warum die Inzidenz von Lungenkrebs bei afroamerikanischen Männern höher ist als bei Männern anderer Rassen / ethnischer Gruppen, hat einen möglichen Hinweis gefunden: Bestimmte Genexpressionsmuster können bei einigen Afroamerikanern bei Tumoren anders sein als bei Weißen.

Die Forscher fanden auch heraus, dass bei Afroamerikanern und Weißen verschiedene biologische Signalwege an Lungenkrebs beteiligt sein können , wie in Clinical Cancer Research am 1. Dezember 2017 veröffentlicht.

"Unsere Forschung legt auch nahe, dass die beobachteten Unterschiede in der Genexpression zu unterschiedlichen Reaktionen auf Therapien führen können", sagte Brid M. Ryan, Ph.D., MPH, vom NCI Center for Cancer Research, der die Studie leitete.

Mithilfe eines Softwaretools namens Gene Set Enrichment Analysis sagten die Forscher voraus, dass Patienten, deren Tumore bestimmte, bei Afroamerikanern häufiger vorkommende Gensignaturen aufweisen, wahrscheinlich nicht von bestimmten Therapien profitieren werden.

"Unsere Ergebnisse geben uns einige interessante Hinweise", sagte Dr. Ryan und stellte fest, dass sich die Forscher nun auf bestimmte Signalwege konzentrieren können , die möglicherweise eine Rolle bei der Aggressivität von Lungenkrebs bei Afroamerikanern spielen.

Sie warnte jedoch davor, dass die Ergebnisse "repliziert und weiter untersucht werden müssen – sowohl im Labor als auch in klinischen Studien".

Untersuchung von Lungenkrebs-Disparitäten

Langfristiges Ziel der Forschung ist es, biologische Faktoren, die zu Disparitäten bei Lungenkrebs beitragen können, besser zu verstehen und diese Informationen zur Verbesserung der Patientenversorgung zu nutzen.

Afroamerikanische Männer haben eine höhere Inzidenz von Lungenkrebs als andere rassische oder ethnische Gruppen und sie haben höhere Sterberaten aufgrund der Krankheit. "Aber Afroamerikaner haben eine geringere kumulative Exposition gegenüber dem Rauchen als andere Gruppen", sagte Mitautor Khadijah A. Mitchell, Ph.D., vom Lafayette College, der bis vor kurzem Postdoktorand in Dr. Ryans Labor war. "Es kann also biologische Faktoren geben, die für die Ungleichheit verantwortlich sind, die noch nicht untersucht wurden."

Eine kürzlich durchgeführte Studie, in der die Häufigkeit von Mutationen im Zusammenhang mit Lungenkrebs zwischen Afroamerikanern und Weißen verglichen wurde, ergab keine signifikanten Unterschiede, was darauf hindeutet, dass Unterschiede bei genetischen Mutationen möglicherweise keine Erklärung für Rassenunterschiede bei der Krankheit liefern. Aber nur wenige Studien haben nach rassischen Unterschieden in der Genexpression bei Lungenkrebs gesucht, sagte Dr. Mitchell.

Vergleich von Genexpressionsmustern bei Afroamerikanern und Weißen

Für die aktuelle Studie analysierten Dr. Mitchell und ihre Kollegen die Aktivität von zwei Arten von RNA- Molekülen – solchen, die an der Produktion von Proteinen ( mRNAs ) beteiligt sind, und solchen, die die Genaktivität ( microRNAs ) regulieren. Die Analyse umfasste Proben von Normal- und Tumorgewebe von 64 Afroamerikanern und 74 Weißen mit nicht-kleinzelligem Lungenkrebs, der häufigsten Form der Krankheit.

Um die mRNA-Aktivität zu analysieren, verwendeten die Forscher Proben von 22 Afroamerikanern und 19 Weißen. Die verbleibenden Proben wurden zur Analyse der microRNA-Expression verwendet.

Bei Afroamerikanern waren die Expressionsniveaus von 2210 Genen in Lungentumoren unterschiedlich (mindestens zweifach höher oder niedriger) und stimmten mit normalen Proben überein. Bei Weißen zeigten 2.921 Gene Expressionsunterschiede zwischen Tumor und normalem Gewebe.

Viele der gleichen Gene wurden in beiden Gruppen von Patienten in unterschiedlichen Konzentrationen zwischen Tumor und normalem Gewebe exprimiert. Einige Gene wurden jedoch nur in einer Gruppe in höheren oder niedrigeren Konzentrationen exprimiert.

Die Forscher stellten die Hypothese auf, dass diese Unterschiede in den gesamten Genexpressionsmustern zwischen Afroamerikanern und Weißen mit biologischen Unterschieden in bestimmten Signalwegen zusammenhängen.

Um diese Hypothese zu untersuchen, identifizierten die Forscher die Signalwege, die von den Genen beeinflusst werden, die zwischen Afroamerikanern und Weißen unterschiedlich exprimiert wurden. Sie fanden heraus, dass Lungenkrebs bei Afroamerikanern Stammzell- und Invasionswege einschließen kann, wohingegen die Krankheit bei Weißen Zellproliferationswege umfassen kann .

Vorhersage von Unterschieden in der Reaktion auf Behandlungen

Um mögliche klinische Implikationen ihrer Ergebnisse zu untersuchen, verwendeten die Forscher ein Software-Tool, das die Reaktion auf Medikamente vorhersagen soll. Dieses Tool namens Connectivity Map sagte voraus, dass Tumore mit dem bei Afroamerikanern häufiger vorkommenden Genexpressionsmuster auf bestimmte Medikamente möglicherweise anders ansprechen als Tumore mit dem bei Weißen häufiger vorkommenden Genexpressionsmuster.

Insbesondere identifizierte das Modell 53 Medikamente, die Patienten mit Genexpressionsmustern, die häufiger bei afroamerikanischen Patienten als bei Weißen vorkommen, möglicherweise nicht zugute kommen.

Die Forscher stellten fest, dass die Stichprobengröße dieser Studie gering war, und sagten, dass derzeit weitere Studien in einer größeren Population durchgeführt werden, um ihre Beobachtungen zu validieren. Sie betonten auch, dass viele Aspekte von Lungentumoren – nicht nur die Genexpression – untersucht werden müssen, um die biologischen Unterschiede zwischen Rassengruppen in einer Weise zu verstehen, die den Patienten zugute kommen könnte.

"Wir haben zusätzliche laufende Studien, in denen wir uns noch eingehender mit dieser Krankheit befassen", sagte Dr. Ryan. "Unser Ziel ist es, es abzubilden, zu verstehen und dann so weit wie möglich zu nutzen, um die Lungenkrebsergebnisse der Patienten zu verbessern, insbesondere bei Minderheiten."

Quelle: National Cancer Institute

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