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Jul 08, 2023

Biomarker können bei der Erkennung des Prostatakrebsrisikos bei schwarzen Männern helfen

Wissenschaftler von City of Hope haben einen Zellstoffwechselprozess bei Männern mit Diabetes und metastasiertem Prostatakrebs identifiziert, der eines Tages zu verbesserten Tests und Behandlungen für schwarze Männer führen könnte

Wissenschaftler von City of Hope haben einen Zellstoffwechselprozess bei Männern mit Diabetes und metastasiertem Prostatakrebs identifiziert, der eines Tages zu verbesserten Tests und Behandlungen für schwarze Männer mit diesen Krankheiten führen könnte. Die Forschung wurde auf der Herbsttagung 2023 der American Chemical Society (ACS) hervorgehoben, einem hybriden Treffen, das vom 13. bis 17. August virtuell und persönlich in San Francisco stattfand.

Bei schwarzen Männern ist die Wahrscheinlichkeit, an Prostatakrebs zu sterben, mehr als doppelt so hoch wie bei anderen Männern. In ihrer kontinuierlichen Suche nach der Entwicklung umfassender diagnostischer und prädiktiver Tests sowie personalisierter Behandlungen führten die Forscher von City of Hope eine kleine klinische Studie durch, in der vier stoffwechselbezogene Biomarker identifiziert wurden, die mit einem erhöhten Risiko für metastasierten Prostatakrebs oder Prostatakrebs, der sich in andere Teile ausgebreitet hat, verbunden sind des Körpers bei Männern westafrikanischer Herkunft. City of Hope ist landesweit führend mit der Einrichtung der ersten Forschungsabteilung, die sich auf die Schnittstelle zwischen Krebs und Diabetes konzentriert.

„Männer mit Diabetes haben ein deutlich höheres Risiko, an metastasiertem Prostatakrebs zu erkranken, und dieses Risiko ist bei schwarzen Männern noch verstärkt.“ Wir wollten herausfinden, ob Marker, die messen, wie gut eine Person mit ihrem Diabetes umgeht, mit metastasiertem Prostatakrebs in Zusammenhang stehen könnten“, erklärte Sarah Shuck, Ph.D., Hauptforscherin der Studie, die die Daten bei ACS vorstellte. Shuck ist Assistenzprofessor in der Abteilung für Diabetes und Krebsstoffwechsel am Arthur Riggs Diabetes & Metabolism Institute in City of Hope.

Als Ergebnis der Studie „haben wir genetische und molekulare Veränderungen identifiziert, die zu einem Instrument entwickelt werden können, um vorherzusagen, welche schwarzen Männer das höchste Risiko haben, an metastasiertem Prostatakrebs zu erkranken“, sagte Shuck. „Dieser Test würde Ärzten die Möglichkeit geben, die Prognosen der Patienten genauer vorherzusagen und Wissenschaftlern mehr Daten zur Verfügung zu stellen, während sie an der Entwicklung von Therapien arbeiten, die die Entstehung von Prostatakrebs verhindern“, fügte Shuck hinzu. Das Problem scheint in der Produktion einer hochreaktiven Verbindung namens Methylglyoxal (MG) zu liegen, einem Nebenprodukt des Stoffwechsels, das bei Menschen mit Diabetes erhöht ist. MG bindet an DNA, RNA und Protein und bildet so einen Komplex, der aufgrund seiner Entstehung zellulärer Instabilität und gestörter Funktion die Entstehung von Krebs fördern kann. „Methylglyoxal ist ein Nebenprodukt vieler Stoffwechselwege, die bei vielen Menschen mit Diabetes verändert sind und auch mit dem Tumorwachstum verbunden sind“, erklärte Shuck. „Wir haben ähnliche Ergebnisse bei dreifach negativem Brustkrebs gesehen, einer tödlichen Form von Brustkrebs, von der schwarze Frauen überproportional betroffen sind.“

Prostatakrebs ist die zweithäufigste Krebserkrankung bei Männern. Laut Daten der American Cancer Society aus dem Jahr 2023 ist die Wahrscheinlichkeit, dass bei schwarzen Männern Prostatakrebs diagnostiziert wird, 70 % höher als bei weißen Männern, und die Wahrscheinlichkeit, an der Krankheit zu sterben, ist zwei- bis viermal höher als bei anderen Rassen und ethnischen Gruppen.

Diabetes ist eine chronische Stoffwechselerkrankung, die durch einen erhöhten Blutzuckerspiegel gekennzeichnet ist und im Laufe der Zeit zu schweren Schäden an Herz, Blutgefäßen, Augen, Nieren und Nerven führt. Bei schwarzen Erwachsenen ist die Wahrscheinlichkeit, dass Diabetes diagnostiziert wird, um 60 % höher als bei weißen Erwachsenen, und die Wahrscheinlichkeit, an Diabetes zu sterben, ist doppelt so hoch, so die neuesten verfügbaren Daten des Office of Minority Health des US-Gesundheitsministeriums.

Shucks Labor konzentriert sich auf die Untersuchung, wie metabolische Dysregulation Diabetes und Krebs verursacht. Sie und ihre Kollegen untersuchen die Biochemie, die abläuft, wenn überschüssiger Zucker wichtige Moleküle schädigt. Um herauszufinden, ob die identifizierten dysregulierten Komplexe mit Rasse und Genetik zusammenhängen, führte das Team eine klinische Studie durch, bei der es Blutproben von 371 Männern mit und ohne Prostatakrebs aus dem ganzen Land sammelte. Um die Rasse zu bestimmen, untersuchten sie Proben auf genetische Beweise für das westafrikanische Erbe mithilfe von Methoden, die von den Mitarbeitern Rick Kittles, Ph.D., MS, und Leanne Woods-Burnham, Ph.D. entwickelt wurden, die zum Zeitpunkt der Forschung bei City of Hope waren durchgeführt.

Als nächstes untersuchten die Forscher, darunter John Termini, Ph.D., Professor in der Abteilung für Krebsbiologie und Molekulare Medizin an der City of Hope, vier Biomarker, die mit MG und den Komplexen, die es mit DNA, RNA und Proteinen bildet, assoziiert sind. Zu den Biomarkern gehörte auch eine Variation in einem Gen, GLO1, das ein Protein kodiert, das diese Komplexe entgiftet.

Überraschenderweise hatten die Männer westafrikanischer Abstammung weniger dieser bösartigen Komplexe im Blut. Entgegen den Erwartungen war ein geringeres Niveau dieser Komplexe mit einem höheren Risiko für Metastasen verbunden. Die Forscher gehen davon aus, dass Tumorzellen bei Männern westafrikanischer Abstammung diese Komplexe absondern und Metastasierungsprozesse von innen heraus anregen. Mit anderen Worten: „Wir glauben, dass die Konzentrationen von Methylglyoxalkomplexen im Blutkreislauf niedriger sind, weil sie sich im Tumor ansammeln und das Tumorwachstum vorantreiben“, sagte Shuck. Diese Erkenntnisse trafen nicht auf Männer europäischer Abstammung zu.

Forscher von City of Hope wollen die Unterschiede bei Prostatakrebs besser verstehen und hoffen, einen Diagnosetest entwickeln zu können.

„Wir hoffen, dass unsere Ergebnisse Teil eines umfassenden klinischen Panels werden können, das zur Vorhersage des Risikos eines tödlichen Prostatakrebses genutzt werden kann.“ Sagte Shuck. „Konkret gehen wir davon aus, dass diese Tools verwendet werden können, um festzustellen, bei welchen Männern mit Diabetes das höchste Risiko für metastasierten Prostatakrebs besteht. Ziel ist es, Ärzten die Möglichkeit zu geben, festzustellen, welche Männer am besten auf spezielle Behandlungen ansprechen, und möglicherweise neue Therapieziele zu identifizieren.“