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Il futuro della medicina di precisione

La medicina di precisione mira a creare i regimi terapeutici specializzati che sono adeguati alla genetica unica, l'ambiente e lo stile di vita di ogni persona.

Che cosa è medicina di precisione?

Per definizione, la medicina di precisione, che spesso egualmente si riferisce a come medicina personale, è l'approccio medico a capire come la genetica, l'ambiente e lo stile di vita di una persona possono essere usati per determinare il migliore metodo di trattamento o di prevenzione di malattia.

La medicina di precisione differisce notevolmente dall'approccio tradizionale al trattamento di malattia, che invece utilizza un approccio “unitaglia„ che è limitato nella sua capacità di considerare le differenze uniche che esistono fra ogni paziente.

Oggi, ci sono le numerose applicazioni cliniche della medicina di precisione che si pensano che continuino a modellare come la medicina e la ricerca sono condotte per anni per venire. La medicina di precisione è riuscita particolarmente nell'ottimizzazione degli aspetti vari di DNA nel trattamento di varie malattie, specialmente cancro.

Infatti, le numerose terapie che mirano alle alterazioni molecolari hanno migliorato con successo il risultato del trattamento delle persone diagnosticate con vari tipi di cancri. Gli inibitori della chinasi della tirosina, per esempio, in gran parte hanno cambiato il modo in cui EGFR ha subito una mutazione il cancro polmonare, melanoma mutato BRAF ed i moduli spostati di Bcr-Abl della leucemia mieloide cronica sono trattati.

Che cosa è la riparazione del DNA?

L'acido desossiribonucleico (DNA) contiene le informazioni genetiche richieste per ogni cella nell'organismo per funzionare correttamente. A questo scopo, il DNA fornisce informazioni sulla crescita, sulla proliferazione, sul metabolismo, sulla comunicazione e perfino sulla morte cellulari. Il DNA è esposto allo sforzo ed al danno costanti in vari moduli; tuttavia, varie vie della riparazione sono a disposizione per mantenere l'integrità genetica.

Durante la replica di DNA, per esempio, le basi sbagliate possono aggiungersi al filo del DNA. Quando questo accade, la via della riparazione del disadattamento (MMR) è iniziata. Comparativamente, il danno semplice che si presenta ad una singola base del DNA sarà riparato tramite un trattamento conosciuto come la riparazione bassa di asportazione (BER). Nel caso in cui il danno più significativo si presenti a DNA, un trattamento conosciuto come la ricombinazione omologa (HR) può accadere per correggere irrompe entrambi i fili. Mentre l'ora è iniziata se questo danno significativo accade quando la cella è nella fase S o G2 del ciclo cellulare, l'estremità nonhomologous che si unisce (NHEJ) è usata quando questo danno si presenta durante le altre fasi di mitosi.

Sebbene queste vie della riparazione del DNA siano altamente specializzate, c'è un certo livello di ridondanza che è compresa in queste vie per permettere che una via compensi un altro come state necessarie.

Medicina di precisione

Medicina di precisione. Credito di immagine: bangoland/Shutterstock.com

Ottimizzazione dei cancri del mutante di BRCA

Sia il cancro al seno 1 (BRCA1) che BRCA2 sono geni soppressori umani del tumore che svolgono i ruoli attivi nella riparazione di ora. BRCA1, per esempio, interagisce con il complesso di MRN, che è un complesso della proteina che percepisce, segnala e facilita la riparazione di danno del DNA resecando i nucleotidi nocivi prima dell'inizio dell'ora o di NHEJ.

Comparativamente, BRCA2 reclute Rad51 ai siti della rottura del doppio filo, quindi permettenti che Rad51 medi filo che accoppia durante l'ORA.

Le persone con le mutazioni in BRCA1, BRCA2, o entrambi, sono spesso ad un maggior rischio di sviluppare i vari tipi di cancri, vale a dire petto, ovarico, tuba di Falloppio, peritoneale, prostata e pancreatico. Sebbene queste mutazioni possano aumentare il rischio di questi cancri che si sviluppano, possono anche essere usate per predire che approccio del trattamento probabilmente susciterà la migliore risposta in pazienti.

Per esempio, i difetti in questi geni di BRCA piombo spesso altre vie della riparazione del DNA invece per essere contato molto su nell'organismo. Questo carico aumentato su queste altre vie quindi crea una via alterna da cui i clinici possono mirare al loro approccio terapeutico per raggiungere la mortalità sintetica. Di conseguenza, i poli inibitori della polimerasi (del ADP-ribosio (PARP)) sono usati spesso indurre la mortalità sintetica nei cancri del BRCA-mutante.

I risultati di promessa degli inibitori di PARP nel trattamento sia del petto che dei cancri ovarici piombo parecchi test clinici anche per utilizzare questa classe di droghe terapeutiche del cancro nel trattamento delle malignità (GI) gastrointestinali, specialmente quelle che comprendono il pancreas. Il cancro del pancreas corrente ha un tasso di sopravvivenza di circa 9%, che è il più basso di tutti i tipi del cancro. Di conseguenza, l'indagine successiva di come gli agenti emergenti gradiscono gli inibitori di PARP, sia da solo che congiuntamente agli agenti citotossici, deve essere condotta per determinare il migliore approccio a trattare questo tipo aggressivo di cancro.

Oltre a dimostrare un ad alto livello di efficacia nel trattamento dei sottotipi del BRCA-mutante di cancro, specialmente nel cancro al seno, gli inibitori di PARP egualmente stanno promettendo ai candidati nel trattamento di carcinoma della prostata metastatico e castrazione-resistente aggressivo con sia BRCA che il BANCOMAT, che è un altro tipo di proteina della riparazione del DNA che è compresa nell'ORA.

Sensibilità di predizione agli agenti d'ottimizzazione

Oltre alle droghe anticancro specializzate che sono state sviluppate per mirare agli obiettivi molecolari specifici, parecchie droghe preesistenti sono usate spesso senza a stratificazione basata a molecolare. Alcuni esempi di queste droghe d'ottimizzazione comunemente usate includono il cisplatin, il etoposide, topotecan e gemcitabina.

In uno sforzo per continuare a creare gli approcci mirati a del trattamento per ogni paziente determinato, parecchi studi hanno studiato come queste droghe stabilite potrebbero suscitare le risposte più efficaci in determinati sottotipi di cancro.

L'espressione SLFN11 delle linee cellulari del Cancro, che è un gene che è stato associato con l'induzione dell'arresto irreversibile del ciclo cellulare dopo il trattamento con parecchi inibitori del replicazione del dna, può essere più sensibile agli agenti d'ottimizzazione sicuri. In particolare, i topoisomerase I ed II inibitori, gli agenti d'alchilazione ed inibitori della sintesi del DNA ciascuno sono stati trovati per suscitare una risposta significativa nelle linee cellulari che hanno un'alta espressione di SLFN11.

Corrente, c'è una mancanza di analisi convalidate disponibili per la rilevazione dei tumori del ricoverato di espressione SLFN11; tuttavia, gli studi indicano che l'espressione di questo gene è altamente variabile in molte popolazioni pazienti ed attraverso i tipi differenti del tumore. Di conseguenza, lo sviluppo dei regimi terapeutici che utilizzano questi informazioni ha il potenziale di essere sensibilmente più efficace nello sradicamento delle celle cancerogene.

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Last Updated: Apr 26, 2021

Benedette Cuffari

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Benedette Cuffari

After completing her Bachelor of Science in Toxicology with two minors in Spanish and Chemistry in 2016, Benedette continued her studies to complete her Master of Science in Toxicology in May of 2018. During graduate school, Benedette investigated the dermatotoxicity of mechlorethamine and bendamustine; two nitrogen mustard alkylating agents that are used in anticancer therapy.

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