Evaluación de marcadores moleculares de toxicidad radioinducida para la optimización de la radioterapia en pacientes con cáncer de mama

Abstract

La radioterapia (RT) es uno de los pilares fundamentales en el tratamiento del cáncer. Aproximadamente el 60% de los pacientes diagnosticados con esta patología requieren de este procedimiento, tanto de manera curativa como paliativa. Si bien el éxito de la RT en la erradicación del tumor depende principalmente de la dosis total de radiación, la tolerancia del tejido normal circundante es el factor que limita al tratamiento. Entre los pacientes, se ha observado una considerable variación en la toxicidad desarrollada durante o luego de las aplicaciones, manifestándose desde lesiones leves hasta carcinomas radio-inducidos. Se sugiere que esta radiosensibilidad individual, es un rasgo complejo, de herencia multifactorial, que dependería de genes involucrados en diversas vías radioinducidas. Entre ellos, los genes implicados en la reparación del ADN, en el estrés oxidativo y en la respuesta inflamatoria tendrían un rol predominante. En el presente trabajo, se propuso establecer la identificación y asociación entre polimorfismos en estos genes y radiosensibilidad clínica en pacientes con cáncer de mama (CaM) sometidas a RT. Se incluyó un grupo de 122 pacientes, quienes realizaron un tratamiento convencional o hipofraccionado de RT post-cirugía. Se extrajo una muestra de sangre periférica o hisopado de mucosa bucal y se realizó una entrevista en la que se registraron datos relacionados al paciente y al tratamiento. La radiotoxicidad clínica se evaluó semanalmente siguiendo el score del RTOG (grado 0- 4). Se realizó la extracción del ADN genómico y posteriormente el genotipado de las muestras mediante PCR-RFLP o pirosecuenciación. Se efectuó el análisis estadístico de asociación entre los SNPs y la radiotoxicidad y un análisis multivariado incluyendo factores que podrían intervenir en el desarrollo del rasgo. Según la información colectada se observó que el 75,4 % manifestó toxicidad aguda en piel. Desde el punto de vista genético, se observó que las frecuencias genotípicas del polimorfismo T869C del gen TGFβ-1 y T72P del gen TP53 están asociadas a un menor riesgo de manifestar radiodermitis aguda. Considerando el SNP G894T de NOS3, se mostró, que bajo la acción conjunta de la quimioterapia, está involucrado en el desarrollo de radiodermitis. También, se observó una interacción sinérgica entre las variantes de los genes GSTP1, NOS3 y GSTA1 en el desarrollo del rasgo, mediante el software MDR. Por otro lado, teniendo en cuenta factores no-genéticos se observó que la edad, el Índice de masa corporal y el tamaño de la mama, son factores de gran relevancia en el aumento de estos efectos agudos. Se considera que los resultados obtenidos podrían contribuir a la comprensión de los mecanismos que subyacen a la radiosensibilidad individual, así como al establecimiento de modelos predictivos de sensibilidad que conduzcan a la individualización del tratamiento, reduciendo los efectos adversos y mejorando la calidad de vida del paciente.

Radiation therapy (RT) is essential in the treatment of cancer. Approximately 60% of patients with cancer require this curative and palliative procedure. While RT success in eradicating the tumor depends mainly on the total radiation dose, the tolerance of the surrounding normal tissue is the limiting treatment factor. Toxicity during or after applications varies considerably among patients, ranging from mild lesions to radio-induced carcinomas. Such individual radiosensitivity is a complex and multifactorial trait would depend on genes involved in various radio-induced pathways, such as genes involved in DNA repair, oxidative stress and inflammatory response, which would play a predominant role. In the present study, we propose to identify and associate gene polymorphisms (SNPs) with clinical radiosensitivity in breast cancer patients undergoing RT. We studied a group of 122 patients who underwent conventional or hypofractionated RT after surgery. Before treatment, peripheral blood samples or oral mucosa swabs were collected and patient and treatment-related data were recorded in an interview. Clinical radiotoxicity was assessed weekly following the RTOG score (grade 0-4). Genomic DNA extraction and sample genotyping were performed by PCR-RFLP or pyrosequencing. The association between SNPs and radiotoxicity was statistically analyzed; the multivariate analysis included factors that could be involved in the development of the trait. Clinical examination of the patients showed that 75.4% reported acute skin toxicity. From the genetic standpoint, the frequency of T869C and T72P SNPs of genes TGFβ-1 and TP53 associated with a lower risk of acute radiodermatitis, whereas G894T of NOS3 was involved in radiodermatitis development under the combined action of chemotherapy. A synergistic interaction among variants of genes GSTP1, NOS3 and GSTA1 was observed in the development of the trait using the MDR software. On the other hand, non-genetic factors such as age, body mass index and breast size increased these acute effects. These results should contribute to the understanding of the mechanisms underlying individual radiosensitivity as well as to the establishment of predictive sensitivity models that may lead to treatment individualization, reducing adverse effects and improving the patient quality of life.