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

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.Facultad de Ciencias Médica

Tecnologías de la información y la comunicación (TICS) como recursos para optimizar la instancia de evaluación del aprendizaje

En este trabajo se rescata la importancia de implementar estrategias didácticas que permitan comprender a los fenómenos radiobiológicos dentro del marco holístico pertinente. Los mismos cobran significancia desde un enfoque integrador, que responde a la organización de los sistemas vitales en unidades anatómicas y funcionales de complejidad creciente y a través de las cuales se comprende la respuesta del organismo humano como un todo indivisible. Para lograr esto, se plantea el uso de una presentación en formato digital que integre todos los contenidos de la asignatura RADIOBIOLOGIA Y DOSIMETRIA, como herramienta de evaluación en la instancia final de la misma. Sugerimos que este método permite establecer y expresar las relaciones que los estudiantes universitarios encuentran entre las diferentes unidades del programa y con asignaturas de interacción horizontal (Física de la Salud, Radioterapia, Biofísica), así como también, correlativas de estatus inferior (Fisiología, Biología, Química Biológica). Se plantea una propuesta diferente, que enfatiza en logros de los estudiantes relacionados principalmente a su capacidad de interrelacionar conceptos, luego de haber participado en el estudio intensivo de la disciplina y con el propósito de la evaluación que permita la aprobación de la misma.Eje 5: Problemas y alternativas en los procesos de evaluación de los aprendizajes y la acreditación de saberes. Reflexiones, innovaciones y experiencias de evaluación en la enseñanza universitaria.Secretaría de Asuntos Académico

Clinical and molecular study of a case of severe radio-sensitivity

A case of a patient with a breast intraductal tumor is presented The patient underwent surgical quadrantectomy and axillary lymph node dissection and subsequently received Anthracycline treatment and D radiotherapy following a standard fractionation protocol This case was characterized by the development of grade III dermal toxicity some associated genetic polymorphisms and DNA damage were analyzed We concluded that radiotoxicity is a multifactorial phenotype that should be addressed in a broader context considering not only intrinsic variables but also criteria such as breast size body mass index and concomitant treatments among othersFacultad de Ciencias Exacta

Polymorphic variants in oxidative stress genes and acute toxicity in breast cancer patients receiving radiotherapy

Purpose. Reactive oxygen species (ROS) are generated as an indirect product of radiation therapy (RT). Genetic variation in genes related to ROS metabolism may influence the level of RT-induced adverse effects. We evaluated the potential association of single nucleotide polymorphism (SNP)-related response to radiotherapy injury in breast cancer patients undergoing RT. Materials and Methods. Eighty patients receiving conventional RT were included. Acute effects were evaluated according to the Radiation Therapy Oncology Group (RTOG) scores. DNA was extracted from blood and buccal swab samples. SNPs were genotyped for GSTP1, GSTA1, SOD2, and NOS3 genes by polymerase chain reaction-based restriction fragment length polymorphism. Univariate analysis (odds ratios [ORs] and 95% confidence interval [CI]) and principal component analysis were used for correlation of SNPs and factors related to risk of developing ≥ grade 2 acute effects. Results. Sixty-five patients (81.2%) showed side effects, 32 (40%) presented moderate to severe acute skin toxicity, and 33 (41.2%) manifested minimal acute skin reactions by the end of treatment. In both univariate and multivariate analyses, nominally significant associations were found among body mass index (OR, 3.14; 95% CI, 8.5338 to 1.1274; p=0.022), breast size (OR, 5.11; 95% CI, 17.04 to 1.54; p=0.004), and grade ≥ 2 acute radiation skin toxicity. A significant association was also observed between NOS3 G894T polymorphism (OR, 9.8; 95% CI, 211.6 to 0.45; p=0.041) and grade ≥ 2 acute radiation skin toxicity in patients with neo-adjuvant chemotherapy treatment. Conclusion. The analysis of the factors involved in individual radiosensitivity contributed to the understanding of the mechanisms underlying this trait.Facultad de Ciencias ExactasFacultad de Ciencias MédicasInstituto de Genética Veterinari

Single nucleotide polymorphisms in ATM, TNF-α and IL6 genes and risk of radiotoxicity in breast cancer patients

Although oncological therapies have improved in the last decades, breast cancer (BC) remains a serious health problem worldwide. Radiotherapy (RT) is one of the most frequently used treatments for cancer aimed at eliminating tumor cells. However, it can also alter the surrounding normal tissue, especially the skin, and patient reactions may vary as a result of extrinsic and intrinsic factors. We evaluated the association of gene polymorphisms ATM Asp1853Asn, IL-6 G-174C and TNF-α G-308A involved in central phenotype pathways and development of individual radiosensitivity in BC patients with an exacerbated response to RT. Although univariate analysis results did not show a significant association with this trait, the interaction analysis between polymorphisms showed an increased risk of patients presenting wild-type TNF-α G-308A genotype and mutant IL-6 G-174C genotype, and heterozygous TNF-α G-308A genotype and heterozygous IL-6G-174C genotype. On the other hand, our results showed that breast size and patient age influenced the determination of RT-associated effects. Considering that the trait is multifactorial, other significant elements for the determination of individual radiosensitivity should be considered, together with the establishment of specific polymorphic variants.Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y AplicadasInstituto de Genética Veterinari

Single nucleotide polymorphisms in ATM, TNF-α and IL6 genes and risk of radiotoxicity in breast cancer patients

Although oncological therapies have improved in the last decades, breast cancer (BC) remains a serious health problem worldwide. Radiotherapy (RT) is one of the most frequently used treatments for cancer aimed at eliminating tumor cells. However, it can also alter the surrounding normal tissue, especially the skin, and patient reactions may vary as a result of extrinsic and intrinsic factors. We evaluated the association of gene polymorphisms ATM Asp1853Asn, IL-6 G-174C and TNF-α G-308A involved in central phenotype pathways and development of individual radiosensitivity in BC patients with an exacerbated response to RT. Although univariate analysis results did not show a significant association with this trait, the interaction analysis between polymorphisms showed an increased risk of patients presenting wild-type TNF-α G-308A genotype and mutant IL-6 G-174C genotype, and heterozygous TNF-α G-308A genotype and heterozygous IL-6G-174C genotype. On the other hand, our results showed that breast size and patient age influenced the determination of RT-associated effects. Considering that the trait is multifactorial, other significant elements for the determination of individual radiosensitivity should be considered, together with the establishment of specific polymorphic variants.Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y AplicadasInstituto de Genética Veterinari

Análisis del polimorfismo rs1799983 del locus NOS3 y su relación con los efectos agudos de la radioterapia

Para el tratamiento del cáncer, la radioterapia es la modalidad no quirúrgica más importante dentro de las terapéuticas oncológicas. Si bien la eficacia de este tratamiento en la erradicación del tumor depende de la dosis total de radiación impartida, la tolerancia del tejido sano es el factor que limita el tratamiento. Al respecto, se ha observado que algunos pacientes desarrollan efectos secundarios agudos en estos tejidos. Debido a que la radioterapia ejerce efectos citotóxicos a través de la generación de estrés oxidativo masivo, hipotetizamos que el polimorfismo rs1799983 de la Óxido Nitrico Sintetasa 3 –NOS3 podría resultar en un mayor riesgo de radiotoxicidad.Facultad de Ciencias Médica

Análisis del polimorfismo rs1799983 del locus NOS3 y su relación con los efectos agudos de la radioterapia

Para el tratamiento del cáncer, la radioterapia es la modalidad no quirúrgica más importante dentro de las terapéuticas oncológicas. Si bien la eficacia de este tratamiento en la erradicación del tumor depende de la dosis total de radiación impartida, la tolerancia del tejido sano es el factor que limita el tratamiento. Al respecto, se ha observado que algunos pacientes desarrollan efectos secundarios agudos en estos tejidos. Debido a que la radioterapia ejerce efectos citotóxicos a través de la generación de estrés oxidativo masivo, hipotetizamos que el polimorfismo rs1799983 de la Óxido Nitrico Sintetasa 3 –NOS3 podría resultar en un mayor riesgo de radiotoxicidad.Facultad de Ciencias Médica

Evaluation of blueberries as potential radioprotectors

Antecedentes: numerosos estudios han analizado la capacidad antioxidante de los arándanos. Considerando la citotoxicidad de las radiaciones ionizantes, mediada por radicales libres, es imperativo el análisis de fitocompuestos con efecto mitigante potencial. Objetivo: evaluar las propiedades radio-protectoras de de los arándanos, en relación con el daño genético inducido por rayos X. Materiales y métodos: el diseño experimental tuvo dos etapas: primero se ejecutó ensayo in vitro con diez muestras de sangre periférica de mujeres jóvenes no fumadoras. Cada muestra fue analizada mediante Ensayo Cometa en el siguiente grupo de tratamientos: control negativo, tratamiento con arándanos (0,232 mG/mL), irradiación con 4 Gy y tratamiento simultáneo arándanos/irradiación. Se contabilizaron 800 células/individuo, 200 por tratamiento, considerando su repetición. Posteriormente, se realizó ensayo in vivo con sangre periférica de dos mujeres, de condiciones similares a las anteriores, sometidas al consumo de extracto seco de arándanos durante 15 días consecutivos. El muestreo se realizó antes y después del tratamiento y se implementó el Cometa analizando 800 células/individuo, correspondientes al control negativo e irradiación con 4 Gy. Resultados: en ambas etapas, el tratamiento con arándanos demostró una reducción significativa (p<0,01) del daño genómico referido a las muestras irradiadas. Conclusiones: la suplementación dietaria con arándanos podría disminuir los efectos secundarios de la radioterapia, optimizando la calidad de vida del paciente oncológico.Introduction: Numerous studies have analyzed the antioxidant capacity of blueberries. Considering the ionizing radiation cytotoxicity mediated by free radicals is imperative phytocompounds analysis with potential mitigating effect. Objective: To evaluate radio-protective properties of this fruit in relation to genetic damage induced by x-rays. Materials and methods: Experimental design had two stages. First an in vitro assay using 10 samples of peripheral blood of young and nonsmokers female. Each sample was analyzed by comet assay in the next set of treatments: negative control, treatment with blueberries (0,232 mG / mL), irradiation 4Gy and simultaneous blueberry/ irradiation treatment. Were counted 800 cells/individual, 200 per treatment, considering its repetition. Subsequently, an in vivo assay with peripheral blood of two women, of similar conditions and subject to the consumption of dried extract of blueberries for 15 consecutive days was performed. Sampling was performed before and after treatment and Comet was implemented by analyzing 800 cells / individual, corresponding to the negative control and irradiation with 4 Gy. Results: In both stages, treatment with blueberries showed a significant reduction (p <0.01) of genomic damage relative to irradiated samples. Conclusions: Dietary supplementation with blueberries may decrease the side effects of radiation therapy, optimizing the quality of life of cancer patients.Facultad de Ciencias ExactasInstituto de Genética Veterinari

Evaluation of blueberries as potential radioprotectors

Antecedentes: numerosos estudios han analizado la capacidad antioxidante de los arándanos. Considerando la citotoxicidad de las radiaciones ionizantes, mediada por radicales libres, es imperativo el análisis de fitocompuestos con efecto mitigante potencial. Objetivo: evaluar las propiedades radio-protectoras de de los arándanos, en relación con el daño genético inducido por rayos X. Materiales y métodos: el diseño experimental tuvo dos etapas: primero se ejecutó ensayo in vitro con diez muestras de sangre periférica de mujeres jóvenes no fumadoras. Cada muestra fue analizada mediante Ensayo Cometa en el siguiente grupo de tratamientos: control negativo, tratamiento con arándanos (0,232 mG/mL), irradiación con 4 Gy y tratamiento simultáneo arándanos/irradiación. Se contabilizaron 800 células/individuo, 200 por tratamiento, considerando su repetición. Posteriormente, se realizó ensayo in vivo con sangre periférica de dos mujeres, de condiciones similares a las anteriores, sometidas al consumo de extracto seco de arándanos durante 15 días consecutivos. El muestreo se realizó antes y después del tratamiento y se implementó el Cometa analizando 800 células/individuo, correspondientes al control negativo e irradiación con 4 Gy. Resultados: en ambas etapas, el tratamiento con arándanos demostró una reducción significativa (p<0,01) del daño genómico referido a las muestras irradiadas. Conclusiones: la suplementación dietaria con arándanos podría disminuir los efectos secundarios de la radioterapia, optimizando la calidad de vida del paciente oncológico.Introduction: Numerous studies have analyzed the antioxidant capacity of blueberries. Considering the ionizing radiation cytotoxicity mediated by free radicals is imperative phytocompounds analysis with potential mitigating effect. Objective: To evaluate radio-protective properties of this fruit in relation to genetic damage induced by x-rays. Materials and methods: Experimental design had two stages. First an in vitro assay using 10 samples of peripheral blood of young and nonsmokers female. Each sample was analyzed by comet assay in the next set of treatments: negative control, treatment with blueberries (0,232 mG / mL), irradiation 4Gy and simultaneous blueberry/ irradiation treatment. Were counted 800 cells/individual, 200 per treatment, considering its repetition. Subsequently, an in vivo assay with peripheral blood of two women, of similar conditions and subject to the consumption of dried extract of blueberries for 15 consecutive days was performed. Sampling was performed before and after treatment and Comet was implemented by analyzing 800 cells / individual, corresponding to the negative control and irradiation with 4 Gy. Results: In both stages, treatment with blueberries showed a significant reduction (p <0.01) of genomic damage relative to irradiated samples. Conclusions: Dietary supplementation with blueberries may decrease the side effects of radiation therapy, optimizing the quality of life of cancer patients.Facultad de Ciencias ExactasInstituto de Genética Veterinari