Выявлено сильное разрушение генома при раке молочной железы

Обнаружен огромный хаос генома при раке молочной железы
                Долговечное секвенирование позволило команде очень подробно реконструировать историю того, как ген HER2 массово амплифицируется в HER2-позитивных клетках рака молочной железы, говорит доктор Шатц. Верхний прямоугольник показывает 2 миллиона сегментов пар оснований 17 хромосомы, занятых геном HER2 (также называемым ERBB2). Небольшой сегмент гена, уже массивно амплифицированный, разрывается и сливается с хромосомой 8 (нижний прямоугольник). На этой хромосоме части гена копируются до 1000 раз, при этом различные сегменты прыгают внутри хромосомы (зеленые дуги). Это показывает, почему мы хотим идентифицировать HER2-позитивных пациентов как можно раньше, чтобы предотвратить тот хаос, который мы регистрируем здесь в совокупности, говорит Шатц. Кредит: Schatz Lab, CSHL/JHU

В раковых клетках генетические ошибки наносят ущерб. Гены с ошибками, а также структурные изменения — более крупные перестройки ДНК, которые могут охватывать большие фрагменты хромосом — нарушают тщательно сбалансированные механизмы, которые эволюционировали для регулирования роста клеток. Гены, которые обычно молчат, в значительной степени активируются, и образуются мутантные белки. Эти и другие нарушения вызывают множество проблем, которые заставляют клетки расти без ограничений, что является наиболее печально известным признаком рака.
                                                                                       

На этой неделе ученые из лаборатории Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) опубликовали в Genome Research одну из самых подробных карт, когда-либо сделанных о структурных изменениях генома раковой клетки. На карте показано около 20 000 структурных вариаций, некоторые из которых когда-либо были замечены из-за технологических ограничений в давно популярном методе секвенирования генома.

Команда под руководством экспертов по секвенированию Майкла С. Шатца и У. Ричарда Маккомби читает геномы раковых клеток с помощью так называемой технологии секвенирования с длительным считыванием. Эта технология считывает намного более длинные сегменты ДНК, чем более старая технология быстрого чтения. Когда результаты интерпретируются двумя сложными программными пакетами, недавно опубликованными группой, становятся очевидными два преимущества: последовательное чтение с большим количеством данных более полно с точки зрения информации и контекста. Это может, например, лучше понять повторяющиеся фрагменты букв ДНК, которые пронизывают геном, частично, видя их в более широком физическом контексте.

Команда продемонстрировала силу технологии длительного чтения, используя ее для считывания геномов клеток, полученных из клеточной линии под названием SK-BR-3, важной модели для клеток рака молочной железы с вариациями в гене под названием HER2 (иногда также называется ERBB2). Около 20% случаев рака молочной железы являются «HER2-положительными», что означает, что они перепроизводят белок HER2. Эти раки, как правило, являются одними из самых агрессивных.

«Большинство из 20 000 вариантов, которые мы определили в этой клеточной линии, были пропущены при кратком чтении», — говорит Мария Наттестад, доктор философии, которая выполняла работу с коллегами, еще будучи членом лаборатории Schatz в CSHL и Университет Джона Хопкинса. «Особый интерес мы обнаружили очень сложный набор вариаций ДНК, окружающих ген HER2».

В своем анализе команда объединила результаты последовательного чтения с результатами другого вида эксперимента, который читает сообщения или стенограммы, которые генерируются активированными генами. Эта более полная картина дала чрезвычайно подробный отчет о том, как структурные изменения разрушают геном в раковых клетках и проливает свет на то, как раковые клетки быстро развиваются.

Шатц, адъюнкт-профессор в CSHL и заслуженный адъюнкт-профессор Bloomberg в Университете Джона Хопкинса, и McCombie, профессор CSHL, говорят, что «крайне важно продолжать создание каталога различных типов раковых клеток с использованием лучших доступных технологий. Секвенирование чтения — это неоценимый инструмент для выявления сложности структурных изменений, поэтому мы ожидаем его широкого применения для исследований и клинической практики, особенно в связи с дальнейшим снижением затрат на секвенирование. «

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *