PARP hindrun prófuð í brjóstaþekjufrumulíkani

So far, treatment of breast cancer patients is not selective for BRCA-associated cancer and it is not certain whether that knowledge of BRCA2 status would change the selection of treatment. There is need for specific drugs that focus on the abnormalities in BRCA-associated pathways. Recent findings show that Poly-(ADP-ribose)-polymerase (PARP) inhibitors could be used in patients with mutations in the BRCA genes. PARP-1 is an enzyme that participates in base-excision-repair and single-stranded DNA breaks. It has been shown that cells with abnormalities in the BRCA genes are sensitive to inhibition of PARP-1 function. Cells with BRCA abnormalities showed chromosomal instability, stop in cell cycle and increase in apoptosis when they were treated with PARP inhibitors. The hypothesis is that an increase in single-stranded DNA breaks after treatment with PARP inhibitors leads to double-stranded DNA breaks at replication forks and because BRCA mutated cells have difficulties in repair of double-stranded breaks, cells with BRCA abnormalities are very sensitive to PARP inhibition. In this study the effects of PARP inhibition by a novel inhibitor, olaparib, was tested on human epithelial breast cell-lines with and without mutations in the BRCA2 gene. The results show that BRCA2-heterozygous cell lines are not sensitive towards this PARP inhibitor but the BRCA2-deficient cell line Capan-1 is very sensitive and seems to go through apoptosis after treatment. These results indicate that treatment with olaparib would only affect the BRCA2-deficient cancer cells and not the normal cells as so many cancer drugs do, causing severe side-effects. All cell lines showed increase in γH2AX staining in a dose dependent manner after treatment, which means that there is an increase in DSBs after olaparib treatment, but only the heterozygous cell lines as well as the wild-type cell lines, showed increase in γH2AX and RAD51 in a dose dependent manner and colocalization of those antibodies at sites of DNA damage, indicating repair of these DSBs. Olaparib and cisplatin combinations were tested on the Capan-1 cell line and results indicated synergistic effects between the drugs at a certain interval of drug concentration combination. The best synergy was found between the drugs when olaparib was administered at higher concentrations and cisplatin at lower concentration. These results suggest that it might be possible to use these drugs in combination and lower the cisplatin concentration thereby reducing side-effects but potentially get the most beneficial selective results.Enn sem komið er tekur meðferð brjóstakrabbameinssjúklinga ekki mið af því hvort þeir eru með stökkbreytingu í BRCA genum og ekki er vitað hvort þekking á BRCA stöðu sjúklinganna myndi breyta miklu varðandi meðferð. Það er klárlega þörf fyrir ný lyf sem beinast að afbrigðileika í BRCA efnahvörfunum. Nýlegar niðurstöður sýna að poly-(ADP-ribose)-polymerase (PARP) hindra væri hugsanlega hægt að nýta í meðferð sjúklinga með stökkbreytingar í BRCA genunum. PARP-1 er ensím sem tekur meðal annars þátt í viðgerð á einþátta brotum. Sýnt hefur verið fram á að frumur með afbrigðileika í BRCA genunum séu næmar fyrir PARP hindrun. Frumurnar sýna þá litningaóstöðugleika, stöðvun á frumuhring og þær fara í gegnum stýrðan frumudauða eftir meðhöndlun með PARP hindrum. Kenningin er sú að aukning á einþátta DNA brotum eftir meðferð með PARP hindrum geti leitt til tvíþátta DNA brota við eftirmyndunarkvíslir (e. replication forks) og þar sem BRCA stökkbreyttar frumur eiga í vandræðum með að gera við tvíþátta DNA brot ættu frumur með galla í BRCA að vera mjög næmar fyrir PARP hindrun. Í þessari rannsókn voru áhrif PARP hindrunar af völdum hindra, sem nefnist olaparib, athuguð á brjóstaþekjufrumulínur sem voru með og án stökkbreytinga í BRCA2 genum. Niðurstöðurnar benda til þess að arfblendnu frumulínurnar séu ekki næmar fyrir PARP hindrun en að frumulínan Capan-1, sem hefur stökkbreytingu í annarri BRCA2 samsætunni og hina fellda út, sé mjög næm fyrir þessari hindrun og frumurnar virðast fara í gegnum stýrðan frumudauða eftir meðferðina. Þetta bendir til þess að olaparib meðferð hafi aðeins áhrif á krabbameinsfrumur sem hafa ekkert starfhæft BRCA2 prótín en ekki á aðrar eðlilegar frumur, sem svo mörg skráð krabbameinslyf gera og valda þar með miklum og alvarlegum aukaverkunum. Allar frumulínurnar sýndu aukningu á γH2AX litun eftir meðhöndlun með olaparib sem bendir til aukningar á tvíþátta DNA brotum eftir meðhöndlun. Aðeins arfblendnu og villigerðar frumulínurnar sýndu aukningu á γH2AX og RAD51 litun eftir meðhöndlun og virtust þessi tvö prótín tengjast við DNA skemmdir, sem bendir til viðgerðar á þessum tvíþátta DNA brotum. Nokkrar olaparib og cisplatin blöndur voru prófaðar á Capan-1 frumulínuna og benda niðurstöðurnar til góðrar samvirkni milli þeirra á ákveðnu styrkleikabili. Besta samvirknin fannst þegar olaparib var gefið í háum styrk og cisplatin í lágum styrk. Þessar niðurstöður sýna að með því að gefa efnin saman væri hugsanlega hægt að bæta meðferð brjóstakrabbameinsjúklinga sem eru BRCA2-arfberar og mögulega fá fram sömu virkni með lægri skömmtum af cisplatini. Ef það tækist þá myndi það draga úr erfiðum, skammtaháðum aukaverkunum, sem að jafnaði fylgja cisplatin meðferð.KuDOS Pharmaceuticals/Astra Zeneca fyrir olaparib (AZD2281) Nýsköpunarsjóður Námsmanna Göngum Saman Styrktarsjóðu