Fizisko aktivitāšu pozitīvās ietekmes veicinošu biotehnoloģijas produktu izstrādes iespēju izzināšana, pētot molekulāros mehānismus, kas ir krūts vēža pacientu fizisko aktivitāšu pamatā

Abstract

Pēdējos gados ir pētīti dažādi biotehnoloģijas pielietojumu veidi medicīnā, piemēram, "vingrojumu tablete", kas ir farmaceitisks preparāts, kas imitē fiziskās aktivitātes pozitīvo ietekmi uz organismu bez nepieciešamības veikt faktiskas fiziskas aktivitātes. Fiziskās aktivitātes pašas par sevi ir būtisks faktors, kas ietekmē krūts vēža risku un ārstēšanas iznākumus. Šī pētījuma mērķis ir izpētīt iespējas izstrādāt biotehnoloģiskos produktus, kas aizstāj fiziskās aktivitātes, izpētot fizisko aktivitāšu ietekmi uz krūts vēža gēnu ekspresijas profilu un imunoloģisko mikrovidi. Mēs analizējām normālos un vēža audus no divām krūts vēža pacientu grupām – kontroles grupas (Ctrl) un augstas intensitātes intervālu treniņu (HIIT), lai identificētu molekulāros procesus, kas pozitīvi ietekmē atbildi uz neoadjuvantu ķīmijterapiju (NAC). Izmantojot RNS sekvencēšanu (RNA-seq) un multipleksu imūnfluorescences (mIF) analīzi, mēs salīdzinājām gēnu ekspresiju un NK šūnu sastāvu audzēju audos starp HIIT un Ctrl grupām.. Mūsu atklājumi parādīja, ka treniņi izraisa izmaiņas audzēja iekšējos signālceļos, kas saistīti ar labvēlīgu slimības iznākumu. Kā arī mūsu pētījums parādīja tendenci (p > 0.05), ka vingrojumi ietekmē audzēja infiltrējošo NK šūnu aktivācijas statusu. Lai gan šie rezultāti ir daudzsološi, tie prasa turpmāku apstiprināšanu ar papildu pētījumiem, lai izpētītu praktiskās pielietojuma iespējas un pilnībā izprastu pamatā esošos mehānismus. Šis pētījums sniedz pamatu nākotnes biotehnoloģiskām inovācijām, kas vērstas uz vēža ārstēšanas iznākumu uzlabošanu, izmantojot aizstātās fiziskās aktivitātes.

In recent years, biotechnological concepts have been explored, such as the "exercise pill," which is a pharmaceutical preparation that mimics the positive effects of physical activity on the body without the need for actual physical exercise. Physical activity itself is a significant factor influencing breast cancer risk and treatment outcomes. This study aims to explore the potential for developing biotechnological products that replicate the positive effects of physical activity by investigating the molecular mechanisms in breast cancer patients. We analyzed normal and cancerous tissues from two groups of breast cancer patients – the control group (Ctrl) and the high-intensity interval training group (HIIT) – to identify molecular processes that positively affect the response to neoadjuvant chemotherapy (NAC). Using RNA sequencing (RNA-seq) and multiplex immunofluorescence (mIF) analysis, we compared gene expression and NK cell composition between tumor tissues from the HIIT and Ctrl groups. Our findings showed that exercise induces changes in tumor intrinsic pathways associated with favorable disease outcomes. Additionally, our study showed a trend (p > 0.05) indicating that exercise influences the activation status of tumor-infiltrating NK cells. Although these results are promising, they require further confirmation through additional studies to explore practical application possibilities and fully understand the underlying mechanisms. This study provdes a foundation for future biotechnological innovations aimed at improving cancer treatment outcomes through substituted physical activity.