Rakovina: Vědci najdou 129 „skokových genů“, které podporují růst nádorů
Při výzkumu rakoviny vědci obvykle hledají geny pro rakovinu tím, že prohledávají genom pozměněných sekvencí - nebo mutací - v DNA. Nová studie však nyní odhalila, že skokové geny, které obvyklé sekvenování přehlíží, jsou také důležitými faktory růstu nádoru.
Vědci z Washington University School of Medicine v St. Louis, MO, zjistili, že skokové geny jsou rozšířené v rakovině a podporují růst nádorů tím, že nutí geny rakoviny zůstat zapnuté.
Analyzovali 7 769 vzorků nádorů z 15 různých typů rakoviny a našli 129 skokových genů, které mohou řídit růst nádoru prostřednictvím jejich vlivu na 106 různých genů rakoviny.
Skákací geny fungovaly jako „nenápadné přepínače“ u 3 864 nádorů, které tým analyzoval. Tyto nádory pocházely z prsu, tlustého střeva, plic, kůže, prostaty, mozku a dalších typů rakoviny.
Nedávný Genetika přírody příspěvek poskytuje úplný popis studie.
Zjištěním genů skákání jako potenciálních genetických cílů objevy objevují novou půdu v hledání nové léčby rakoviny.
"Pokud vy," říká Ting Wang, který je profesorem medicíny na katedře genetiky, "provádíte typické sekvenování genomu a hledáte genetické mutace způsobující rakovinu, nenajdete skákací geny."
Nemoc mnoha genetických aspektů
Rakovina se vyvíjí, když genetické instrukce, které řídí fungování buněk, zejména to, jak dozrávají a dělí se, procházejí určitými změnami.
Některé z genetických změn, které způsobují rakovinu, mění přirozené obrubníky těla na buněčný růst; jiné mohou narušit strukturu a funkci proteinů, které provádějí práci buněk a udržují je v dobrém stavu.
Genetické změny s potenciálem způsobit rakovinu se mohou přenášet z rodiče na dítě. Mohou také vzniknout během života člověka, například během buněčného dělení, nebo v reakci na ultrafialové záření, karcinogeny v tabákovém kouři nebo jiné faktory prostředí.
Existují různé typy genetických změn. Některé ovlivňují pouze jeden stavební blok DNA, zatímco jiné mohou duplikovat, vynechat nebo přeskupit dlouhé sekvence stavebních bloků.
Další způsob, jak mohou genetické změny vést k rakovině, nemění samotnou DNA, ale mění její schopnost vyjadřovat pokyny. Tento typ změny se nazývá epigenetický. Jedním ze způsobů, jak k tomu dochází, jsou chemické značky, které se připojují k DNA.
Je normální, že buňky, dokonce i zdravé, mají genetické změny, ale rakovinné buňky mají tendenci mít jich mnohem více. Rakovina každé osoby bude mít svůj vlastní vzor genetických změn a dokonce i ve stejném nádoru mohou mít různé buňky různé genetické otisky prstů.
Skákací geny - nový typ řidiče
Skákací geny, které vědci nazývají transponovatelné prvky, jsou sekvence DNA, které se mohou pohybovat v genomu. „Mají mnoho různých forem a tvarů“ a vědci k jejich analýze potřebují speciální nástroje.
Díky vylepšeným a výkonným technikám si vědci uvědomují, že skokové geny jsou v genomu velmi aktivní a že možná „by již neměly být marginalizovány“.
Jak se skoky genů během evoluce dostaly do lidského genomu, je horká otázka. Někteří lidé tvrdí, že virová infekce je běžnou cestou.
Předchozí studie ukázaly, že specifické prvky v skokových genech mohou ovlivnit expresi genů pro rakovinu. Tito lidé však tyto události příliš podrobně nezkoumali ani nezkoumali, jak časté mohou být u různých druhů rakoviny.
Profesor Wang a jeho tým se tedy rozhodli tyto body vyřešit pomocí vzorků nádorů z programu The Cancer Genome Atlas.
Zjistili, že skákající geny jsou rysem mnoha druhů rakoviny se zrychleným růstem nádorů.
Ukazuje se, že u těchto agresivnějších druhů rakoviny se skákací geny chovají jako „kryptické přepínače“, které zapínají geny související s rakovinou, které obvykle mlčí - a udržují je zapnuté.
Skákací geny se u různých typů rakoviny liší
Kritickým zjištěním studie je, že zatímco skoky genů se zdají být u rakoviny rozšířené, jejich model přítomnosti a vlivu se u různých typů rakoviny liší.
Tým například zjistil, že 12 procent rakovin mozku gliomu mělo alespoň jeden skokový gen, zatímco toto číslo bylo 87 procent u typu rakoviny plic nazývaného spinocelulární karcinom.
"Skákací geny jsou u některých typů rakoviny důležitější než jiné, ale v průměru jsme zjistili, že alespoň jeden z nich aktivuje gen pro rakovinu přibližně u poloviny všech nádorů, které jsme studovali," vysvětluje profesor Wang.
Navrhuje, že poskytování lékařů tohoto typu informací by jim mohlo pomoci rozhodnout se, zda léčit konkrétní druhy rakoviny „agresivněji“.
"Poskytuje také nové cíle pro studium budoucích terapií rakoviny," dodává.
Dalším důležitým zjištěním bylo, že skákající geny fungující jako nenápadné přepínače byly častější u rakovin, jejichž tvar DNA byl otevřenější. Genom obvykle udržuje DNA těsně uzavřenou. Otevřená DNA pravděpodobně ztratí část své funkce.
"Mnoho toho, co transponovatelné prvky dělají v našem genomu, je stále záhadou." Tato studie je prvním podrobným nástinem jejich důležitých rolí v rakovině. “
Prof. Ting Wang
