Cancer: Oamenii de știință găsesc 129 de „gene săritoare” care determină creșterea tumorii
În cercetarea cancerului, oamenii de știință caută de obicei genele cancerului, cercetând genomul pentru a găsi secvențe modificate - sau mutații - în ADN. Dar un nou studiu a dezvăluit acum că genele săritoare, pe care secvențierea obișnuită le trece cu vederea, sunt, de asemenea, factori importanți ai creșterii tumorii.
Oamenii de știință de la Washington University School of Medicine din St.
Aceștia au analizat 7.769 de probe tumorale din 15 tipuri diferite de cancer și au găsit 129 de gene săritoare care pot determina creșterea tumorii prin influența lor asupra a 106 gene diferite de cancer.
Genele de sărituri funcționau ca „comutatoare sigure” în 3.864 dintre tumorile pe care echipa le-a analizat. Aceste tumori provin din sân, colon, plămâni, piele, prostată, creier și alte tipuri de cancer.
Recent Genetica naturii lucrarea oferă o prezentare completă a studiului.
Prin identificarea genelor săritoare ca potențiale ținte genetice, descoperirile deschid un nou drum în căutarea unor tratamente noi pentru cancer.
„Dacă tu”, spune Ting Wang, care este profesor de medicină în cadrul Departamentului de Genetică, „efectuezi secvențierea genomului tipic, căutând mutații genetice care conduc la cancer, nu vei găsi gene săritoare”.
O boală cu multe fațete genetice
Cancerul se dezvoltă atunci când instrucțiunile genetice care guvernează modul în care funcționează celulele, în special modul în care se maturizează și se împart, suferă anumite modificări.
Unele dintre modificările genetice care cauzează cancer modifică bordurile naturale ale corpului la creșterea celulelor; alții ar putea perturba structura și funcția proteinelor care desfășoară activitatea celulelor și le pot menține în stare bună.
Schimbările genetice cu potențial de a provoca cancer pot trece de la părinte la copil. De asemenea, pot apărea în timpul vieții unei persoane, cum ar fi în timpul diviziunii celulare sau ca răspuns la radiațiile ultraviolete, cancerigeni din fumul de tutun sau alți factori de mediu.
Există diferite tipuri de modificări genetice. Unele afectează doar un singur bloc de construcție de ADN, în timp ce altele pot duplica, omite sau rearanja secvențe lungi de blocuri de construcție.
O altă modalitate prin care modificările genetice pot duce la cancer nu modifică ADN-ul în sine, ci își schimbă capacitatea de a-și exprima instrucțiunile. Acest tip de schimbare se numește epigenetic. O modalitate prin care se întâmplă este prin etichetele chimice care se atașează la ADN.
Este normal ca celulele, chiar și cele sănătoase, să aibă modificări genetice, dar celulele canceroase tind să aibă multe altele. Cancerul fiecărei persoane va avea propriul model de modificări genetice și chiar și în aceeași tumoare, celule diferite ar putea avea amprente genetice diferite.
Gene de sărituri - un nou tip de șofer
Genele săritoare, pe care oamenii de știință le numesc elemente transpozabile, sunt secvențe de ADN care se pot deplasa într-un genom. Ele „vin în multe forme și forme diferite”, iar oamenii de știință au nevoie de instrumente specializate pentru a le analiza.
Datorită tehnicilor îmbunătățite și puternice, oamenii de știință își dau seama că genele săritoare sunt foarte active în genom și că poate „acestea nu ar mai trebui marginalizate”.
Modul în care genele săritoare și-au făcut loc în genomul uman în timpul evoluției este o întrebare fierbinte. Unii oameni au susținut că infecția virală a fost o cale obișnuită.
Studiile anterioare au arătat că elemente specifice din cadrul genelor săritoare pot influența expresia genelor cancerului. Cu toate acestea, acestea nu au investigat astfel de evenimente în detaliu sau au explorat cât de comune ar putea fi în diferite tipuri de cancer.
Așadar, prof. Wang și echipa sa au decis să abordeze aceste puncte folosind probe tumorale din programul Atlasul genomului cancerului.
Au descoperit că genele săritoare sunt o caracteristică a multor tipuri de cancer cu creștere accelerată a tumorii.
Se pare că în aceste tipuri de cancer mai agresive, genele săritoare se comportă ca „comutatoare criptice” care pornesc genele legate de cancer, care sunt de obicei tăcute - și le mențin pornite.
Genele săritoare variază între tipurile de cancer
O constatare critică a studiului este că, în timp ce genele săritoare par a fi răspândite în cancer, tiparul lor de prezență și influență variază în funcție de tipurile de cancer.
Echipa a descoperit, de exemplu, că 12 la sută din cancerele de creier cu gliom au avut cel puțin o genă sărită, în timp ce această cifră a fost de 87 la sută pentru un tip de cancer pulmonar numit carcinom cu celule scuamoase.
„Genele de sărituri sunt mai importante în unele tipuri de cancer față de altele, dar în medie, am găsit cel puțin una dintre ele care activează o genă a cancerului în aproximativ jumătate din toate tumorile pe care le-am studiat”, explică prof. Wang.
El sugerează că oferirea medicilor de acest tip de informații i-ar putea ajuta să decidă dacă să trateze anumite tipuri de cancer „mai agresiv”.
De asemenea, ofera noi obiective de studiat pentru viitoarele terapii pentru cancer, adauga el.
O altă descoperire importantă a fost că genele săritoare care funcționează ca switch-uri sigure erau mai răspândite în cancerele a căror formă de ADN era mai deschisă. Genomul ține de obicei ADN-ul bine închis. ADN-ul în formă deschisă este mai probabil să-și piardă o parte din funcția sa.
„O mulțime din ceea ce fac elementele transpozabile în genomul nostru este încă un mister. Acest studiu este prima schiță detaliată a rolurilor lor importante în cancer. ”
Prof. Ting Wang
