Rakovina: Vedci našli 129 „skokových génov“, ktoré riadia rast nádorov
Pri výskume rakoviny vedci zvyčajne hľadajú rakovinové gény prehľadávaním genómu zmenených sekvencií - alebo mutácií - v DNA. Nová štúdia ale teraz odhalila, že skákacie gény, ktoré bežné sekvenovanie prehliada, sú tiež dôležitými motormi rastu nádorov.
Vedci z lekárskej fakulty vo Washingtonskej univerzite v St. Louis, MO, zistili, že skokové gény sú rozšírené v rakovine a podporujú rast nádorov tým, že nútia rakovinové gény zostať zapnuté.
Analyzovali 7 769 vzoriek nádorov z 15 rôznych typov rakoviny a našli 129 skokových génov, ktoré môžu riadiť rast nádoru prostredníctvom ich vplyvu na 106 rôznych génov rakoviny.
Skákacie gény fungovali ako „nenápadné prepínače“ v 3 864 nádoroch, ktoré tím analyzoval. Tieto nádory pochádzali z rakoviny prsníka, hrubého čreva, pľúc, kože, prostaty, mozgu a ďalších druhov rakoviny.
Nedávna Genetika prírody príspevok podáva úplný prehľad o štúdii.
Identifikáciou skokových génov ako potenciálnych genetických cieľov zistenia prelomili nový priekopník v hľadaní nových spôsobov liečby rakoviny.
„Ak vy,“ hovorí Ting Wang, profesor medicíny na katedre genetiky, „vykonávate typické sekvenovanie genómu a hľadáte genetické mutácie vedúce k rakovine, nenájdete skákacie gény.“
Choroba mnohých genetických aspektov
Rakovina sa vyvíja, keď genetické pokyny, ktoré určujú fungovanie buniek, najmä to, ako dozrievajú a delia sa, prechádzajú určitými zmenami.
Niektoré z genetických zmien, ktoré spôsobujú rakovinu, menia prirodzené obrubníky tela na rast buniek; iné môžu narušiť štruktúru a funkciu bielkovín, ktoré vykonávajú prácu buniek a udržiavajú ich v dobrom stave.
Genetické zmeny, ktoré môžu spôsobiť rakovinu, sa môžu preniesť z rodiča na dieťa. Môžu tiež vzniknúť počas života človeka, napríklad počas bunkového delenia alebo v reakcii na ultrafialové žiarenie, karcinogény v tabakovom dyme alebo iné faktory prostredia.
Existujú rôzne typy genetických zmien. Niektoré ovplyvňujú iba jeden stavebný blok DNA, zatiaľ čo iné môžu duplikovať, vynechať alebo zmeniť usporiadanie dlhých sekvencií stavebných blokov.
Ďalší spôsob, ako môžu genetické zmeny viesť k rakovine, nemení samotnú DNA, ale mení jej schopnosť vyjadrovať pokyny. Tento typ zmeny sa nazýva epigenetický. Jedným zo spôsobov, ako sa to stane, je použitie chemických značiek, ktoré sa pripájajú k DNA.
Je normálne, že bunky, dokonca aj zdravé, majú genetické zmeny, ale rakovinové bunky ich majú zvyčajne oveľa viac. Rakovina každej osoby bude mať svoj vlastný vzor genetických zmien a dokonca aj v rovnakom nádore môžu mať rôzne bunky odlišné genetické odtlačky prstov.
Jumping gény - nový typ ovládača
Jumping gény, ktoré vedci nazývajú transponovateľné prvky, sú sekvencie DNA, ktoré sa môžu pohybovať v genóme. „Majú mnoho rôznych foriem a tvarov“ a vedci na ich analýzu potrebujú špecializované nástroje.
Vďaka vylepšeným a výkonným technikám si vedci uvedomujú, že skokové gény sú v genóme veľmi aktívne a že „by už asi nemali byť marginalizované“.
Otázka, ako sa skoky génov dostali počas evolúcie do ľudského genómu, je horúcou otázkou. Niektorí tvrdia, že vírusová infekcia je bežnou cestou.
Predchádzajúce štúdie preukázali, že špecifické prvky v skokových génoch môžu ovplyvniť expresiu rakovinových génov. Avšak tieto udalosti príliš podrobne neskúmali ani neskúmali, aké bežné môžu byť pri rôznych druhoch rakoviny.
Profesor Wang a jeho tím sa preto rozhodli vyriešiť tieto body pomocou vzoriek nádorov z programu The Cancer Genome Atlas.
Zistili, že skákacie gény sú znakom mnohých druhov rakoviny so zrýchleným rastom nádoru.
Ukazuje sa, že pri týchto agresívnejších rakovinách sa skákacie gény správajú ako „kryptické prepínače“, ktoré prepínajú gény súvisiace s rakovinou, ktoré sú zvyčajne tiché - a udržiavajú ich zapnuté.
Skákacie gény sa medzi typmi rakoviny líšia
Kritickým zistením štúdie je, že zatiaľ čo sa skoky génov javia ako rozšírené v rakovine, ich model prítomnosti a vplyvu sa líši v závislosti od typu rakoviny.
Tím napríklad zistil, že 12 percent gliómových rakovín mozgu malo najmenej jeden skákací gén, zatiaľ čo toto číslo bolo 87 percent pre typ rakoviny pľúc nazývaný spinocelulárny karcinóm.
„Skákacie gény sú dôležitejšie u niektorých typov rakoviny než u iných, ale v priemere sme zistili, že aspoň jeden z nich aktivuje rakovinový gén asi v polovici všetkých nádorov, ktoré sme študovali,“ vysvetľuje profesor Wang.
Navrhuje, že poskytnutie tohto typu informácií lekárom by im mohlo pomôcť rozhodnúť sa, či budú liečiť konkrétne druhy rakoviny „agresívnejšie“.
„Poskytuje tiež nové ciele pre štúdium budúcich terapií rakoviny,“ dodáva.
Ďalším dôležitým zistením bolo, že skákacie gény fungujúce ako nenápadné vypínače boli rozšírenejšie u rakovín, ktorých tvar DNA bol otvorenejší. Genóm typicky udržuje DNA pevne uzavretú. Je pravdepodobnejšie, že DNA v otvorenom tvare stratí časť svojej funkcie.
"Mnoho toho, čo transponovateľné prvky robia v našom genóme, je stále záhadou." Táto štúdia predstavuje prvý podrobný prehľad ich dôležitých úloh pri rakovine. “
Prof. Ting Wang
