Μελέτη της έκφρασης των ενζύμων και ομάδας γονιδίων που εμπλέκονται στο μεταβολισμό φαρμάκων και ξενοβιοτικών ουσιών σε όγκους εγκεφάλου
Authors: Σταυρινού Παντελής 
Published: August 2021

Ο σκοπός της παρούσης εργασίας είναι η μελέτη της έκφρασης μιας ομάδας γονιδίων και ενζύμων τα οποία εμπλέκονται στο μεταβολισμό χημειοθεραπευτικών φαρμάκων και μεταβολικών ουσιών. Συλλέχθησαν τεμάχια όγκων εγκεφάλου από ασθενείς οι οποίοι δεν είχαν προηγουμένως υποβληθεί σε χημειοθεραπεία ή ακτινοβολία. Με τη μέθοδο της ανοσοαποτύπωσης (western blotting) προσδιορίστηκαν τα επίπεδα πρωτεϊνικής έκφρασης και με τη μέθοδο qRT-PCR προσδιορίστηκαν τα επίπεδα mRNA της αλδεϋδικής οξειδάσης-1 (ΑΟΧ1), των S-τρανσφερασών της γλουταθειόνης (GSTs) -T, -P και -M και του κυτοχρώματος Ρ4501Α1 (CYP1A1). Για τα γονίδια αλδεϋδική αφυδρογενάση 3Α1 (ALDH3A1) και κυτόχρωμα 1Β1 (CYP1Β1) έγινε ανάλυση μόνο για τα επίπεδα mRNA. Μελετήθηκαν συνολικά 77 όγκοι εγκεφάλου. Μελετήθηκε η έκφραση των πρωτεϊνών ΑΟΧ1, CYP1A1, GSTP, GSTT και GSTM, από τα οποία οι δύο μεγαλύτερες ομάδες ήταν τα μηνιγγιώματα και τα αστροκυττώματα. Προκύπτει ότι οι πρωτεΐνες AOX1, GSTP και GSTM παρουσιάζουν στατιστικά σημαντικά υψηλότερα επίπεδα έκφρασης σε σχέση με τα αστροκυττώματα (ΑΟΧ1:p=0,01), GSTP: p=0,009, και GSTM: p<0,001) αλλά χαμηλότερα επίπεδα έκφρασης για το κυτόχρωμα 1Α1 (p=0,03). Η έκφραση της GSTT δεν παρουσίαζε στατιστικά σημαντική διαφορά ανάμεσα στις δύο ομάδες (p=0,176). Προέκυψε αρνητική συσχέτιση ανάμεσα στα επίπεδα πρωτεϊνικής έκφρασης και το βαθμό κακοήθειας κατά WHO (Ι-IV), για τα την ΑΟΧ1 (τ=-0,35, p=0,002), GSTP (τ=-0,32, p=0,004) και GSTM (τ=-0,31, p=0,006). Τα επίπεδα mRNA προσδιορίστηκαν για τα γονίδια CYP1A1, CYP1B1, ALDH3Α1, AOX1, GSTP1, GSTM3 και GSTT1 σε 47 δείγματα, με τις τρείς μεγάλες ομάδες να είναι τα μηνιγγιώματα (n=20), τα αστροκυττώματα (n=15) και οι μεταστάσεις (n=5). Η γονιδιακή έκφραση των CYP1B1, AOX1, GSTP1 και GSTM3 επηρεάστηκε σημαντικά από τον τύπο όγκου (p<0,05). Τα μηνιγγιώματα είχαν σταθερά υψηλότερα επίπεδα mRNA σε σχέση με τα αστροκυττώματα για τα ανωτέρω γονίδια. Για την ΑΟΧ1 και GSTM3 αυτή η διαφορά παρέμεινε και ανάμεσα στα μηνιγγιώματα και τις μεταστάσεις (UAOX1=5, p=0,001 και UGSTM3=8, p=0,002), ενώ η σύγκριση ανάμεσα σε αστροκυττώματα και μεταστάσεις αποκάλυψε στατιστικά σημαντική διαφορά μόνο για την GSTP1 (UGSTP1=8, p=0,007). Υπήρχε στατιστικά σημαντική αρνητική συσχέτιση ανάμεσα στο βαθμό κακοήθειας και τα επίπεδα του μεταγραφικού προϊόντος για τα γονίδια AOX, GSTP1, GSTM3 και CYP1B1 (p=0,002, p=0,001, p=0,006 και p<0,001 αντίστοιχα). Σε 32 δείγματα, για πέντε γονίδια (ΑΟΧ1, CYP1A1, GSTP1, GSTT1 και GSTM3) έγινε συσχέτιση ανάμεσα στα επίπεδα mRNA και πρωτεΐνης. Για τα μηνιγγιώματα, δεν υπήρξε συσχέτιση για τα πέντε γονίδια που μετρήθηκαν (p>0,05). Αντίθετα, στα αστροκυττώματα υπήρξε συσχέτιση ανάμεσα στην έκφραση του γονιδίου και της πρωτεΐνης, για τα γονίδια AOX1 (p=0,011), GSTP1 (p=0,03) και GSTM3 (p=0,02), όχι όμως και για τα CYP1A1 και GSTΤ1. Διαπιστώσαμε ότι οι διάφοροι όγκοι εγκεφάλου παρουσιάζουν διαφορετικά πρότυπα έκφρασης των γονιδίων και πρωτεϊνών μεταβολισμού φαρμάκων και ξενοβιοτικών ουσιών. Τα μηνιγγιώματα παρουσίασαν σημαντικά υψηλότερη έκφραση για τις πρωτεΐνες AOX, GSTP και GSTM, αλλά χαμηλότερη για το CYP1A1. Για την ΑΟΧ, GSTP και GSTM, αυτό κατεδείχθη τόσο σε μεταγραφικό όσο και σε μεταφραστικό επίπεδο. Παρατηρήθηκε συσχέτιση ανάμεσα στα επίπεδα πρωτεΐνης που παράγονται και τα επίπεδα mRNA για τους αστροκυτταρικούς όγκους, όχι όμως για τα μηνιγγιώματα.