Los resultados de estudios clínicos realizados por investigadores de la Universidad Médica de Carolina del Sur MUSC y el Centro Médico Ralph H. Johnson VA VAMC, informados en la edición de julio de 2016 de farmacogenómica , demuestre los vínculos a nivel de transcriptoma entre las disparidades raciales en los niveles circulantes de vitamina D y la expresión de genes proinflamatorios en pacientes afroamericanos AA con cáncer de próstata en comparación con pacientes europeos estadounidenses EA.
Las disparidades raciales en el cáncer de próstata están bien documentadas con hombres con AA que tienen un riesgo significativamente mayor de desarrollar cáncer de próstata y tasas de mortalidad significativamente más altas que los hombres con EA. Además, entre los pacientes que se presentan en la misma etapa de la enfermedad, los hombres con AA a menudo tienen un aumento específico de próstataniveles de antígeno PSA y tumores de grado superior que los hombres con EA. Sin embargo, los mecanismos biológicos que subyacen a estas disparidades sustanciales y persistentes no están claros.
Los investigadores de MUSC y VAMC notaron que las disparidades raciales en el cáncer de próstata reflejan las diferencias en los niveles circulantes de vitamina D entre los pacientes con AA y EA. Se sabe que la vitamina D3 tiene múltiples acciones anticancerígenas, incluida la supresión de la ciclooxigenasa-II un medicamento independientepredictor de recurrencia del cáncer e inhibición de IL-8 una citocina angiogénica proinflamatoria. Las células de la próstata expresan el receptor de vitamina D, vitamina D-25-hidroxilasa, 25 hidroxivitamina D-1-alfa-hidroxilasa y 25-hidroxivitaminaD-24-hidroxilasa. Por lo tanto, las células prostáticas normales pueden sintetizar 25 OH D3 calcidiol a partir de vitamina D colecalciferol y 1,25 OH 2D3 calcitriol a partir de 25 OH D3. 1,25 OH 2 D3 calcitriol es la forma bioactiva, hormonal y más potente de vitamina D y facilita la comunicación de célula a célula a través de vías paracrinas / autocrinas.
Sebastiano Gattoni-Celli, MD, profesor de Oncología Radioterápica en MUSC y autor principal del artículo, explica cómo su equipo llegó a explorar el potencial terapéutico de la suplementación con vitamina D en el cáncer de próstata, "Muchos trabajos previos muestran que D3los niveles son mucho más bajos en los afroamericanos que en los estadounidenses de origen europeo y está bien establecido que las células de la próstata son muy sensibles a los niveles de vitamina D. Por lo tanto, esto planteó la posibilidad de que la deficiencia de vitamina D a largo plazo pueda contribuir a la progresión del cáncer de próstata, especialmente entre los africanos.Hombres estadounidenses. Comenzamos a preguntarnos si eliminar las disparidades raciales en los niveles circulantes de vitamina D, a través de la suplementación, podría ayudar a reducir las disparidades que vemos en los resultados del cáncer de próstata ".
El equipo diseñó un estudio clínico prospectivo, controlado con placebo para investigar los efectos de un suplemento diario de 4.000 UI de vitamina D3 durante un período de dos meses entre 27 hombres 10 = AA, 17 = EA que habían elegido tratar suscáncer de próstata a través de la prostatectomía. Se eligió un período de prueba de dos meses para aprovechar el período de recuperación recomendado y estándar de atención entre sus procedimientos de biopsia y cirugía. Utilizando la secuenciación de ARN de alto rendimiento, realizaron una serie de experimentos de perfil de expresión del genoma completogenerar perfiles transcripcionales de las muestras de tejido prostático de los pacientes y evaluarlos mediante análisis a nivel de sistemas. Sus objetivos principales fueron: 1 iluminar cualquier diferencia molecular en la expresión génica que pueda estar relacionada con las disparidades de cáncer de próstata entre hombres AA y EA; y2 investigue cualquier efecto que la suplementación con vitamina D pueda tener en el transcriptoma de próstata.
El equipo no solo encontró diferencias significativas en la expresión génica entre los hombres AA y EA, sino también entre los hombres AA que recibieron suplementos de vitamina D y los hombres AA que recibieron placebo. Debido al tamaño del conjunto de datos de secuenciación de ARN, los resultados se informan como p- ajustadovalores o valores q que representan la "tasa de descubrimiento falso" más pequeña a la que un resultado puede llamarse significativo. Un total de 3.107 genes de próstata se expresaron diferencialmente entre los grupos AA y EA q <0.1 con 8.238 transcripciones expresadas diferencialmenteentre sujetos AA y EA q <0,4. Los análisis de estos encontraron que los pacientes del estudio AA tenían una expresión sustancialmente elevada de transcripciones relacionadas con la respuesta inmune y la inflamación.
"El número de genes expresados de manera diferente en AA y EA fue una gran sorpresa: encontramos diferencias en más de 8,000 genes", dijo Gattoni-Celli. "Esperaba algo pero no esta diferencia masiva y no fue una casualidad".Cuando comparamos nuestros resultados con estudios previos utilizando una tecnología menos avanzada, vimos que ellos también encontraron estas diferencias, pero no tantas ".
"Nuestros hallazgos capturaron todas las diferencias observadas en estudios anteriores, pero también muchas más porque la nueva tecnología RNAseq y los enfoques analíticos de Big Data nos permitieron ver el transcriptoma con mayor detalle", señaló Gary Hardiman, Ph.D., Profesor de Medicinay Director de Ciencias de la Salud Pública y Bioinformática para el Centro de Medicina Genómica en MUSC, y coautor principal del artículo. "Este análisis se realizó utilizando la Plataforma de Investigación de Genómica de OnRamp BioInformatics que desplegamos en MUSC hace poco más de un año. Nuestro enfoqueanálisis genómico avanzado convergente, gestión integral de datos, análisis de big data y servidores de hiperescala. Se implementó una tubería analítica 'Big Data' que utilizó el software hadoop. Esto permitió un flujo de trabajo automatizado RNAseq para procesar los datos del paciente y explorar el análisis diferencial de expresión de genes de próstata entre AAy hombres EA e interrogan con sensibilidad los efectos de la suplementación con vitamina D con un poder estadístico robusto ".
Al comparar hombres AA que recibieron suplementos de vitamina D con hombres AA que recibieron placebo, el equipo encontró 817 genes expresados diferencialmente q <0.4. Sin embargo, no se observó una diferencia similar en la expresión génica entre hombres EA que recibieron suplementos de vitamina D versus placebo.Las 8.238 transcripciones expresadas diferencialmente entre sujetos AA y EA con los 817 genes que se expresaron diferencialmente entre hombres AA que recibieron suplementos de vitamina D y hombres AA que recibieron placebo, el equipo encontró una superposición de 346 genes. Este hallazgo sugiere que un número sustancial de genes quese expresan de manera diferencial entre los grupos raciales pueden verse afectados por un curso breve 2 meses de suplementación con vitamina D3 en pacientes con AA.
Esta investigación es un paso importante para comprender las bases moleculares de las disparidades de salud en el cáncer de próstata. Una aclaración adicional de las diferencias de transcriptoma basadas en la raza y el papel de la vitamina D en el tejido de la próstata puede conducir al uso de suplementos de vitamina D3 como una etapa tempranaopción terapéutica en el cáncer de próstata. Además, los resultados de estudios entre mujeres AA y EA con cáncer de seno podrían extender estos hallazgos porque el cáncer de seno, como el cáncer de próstata, es un cáncer endocrino, con muchas similitudes, incluida la sensibilidad a la vitamina D.
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Materiales proporcionados por Universidad de Medicina de Carolina del Sur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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