Даже ДНК, которая не кодирует гены, может вести рак

gene
                Кредит: CC0 Public Domain

Большая часть человеческого генома — 98 процентов — состоит из ДНК, но на самом деле не кодирует гены, которые используются клетками для создания белков. Подавляющее большинство генетических мутаций, связанных с раком, происходит в этих некодирующих областях генома, однако неясно, как они могут влиять на развитие или рост опухоли. В настоящее время исследователи из Медицинского факультета Калифорнийского университета в Сан-Диего и онкологического центра Мурса выявили около 200 мутаций в некодирующей ДНК, которые играют функциональную роль при раке. Каждая из мутаций может представлять новую цель в поиске лекарств от рака.
                                                                                       

Исследование опубликовано 2 апреля в Nature Genetics.

«Большинство связанных с раком мутаций происходят в областях генома за пределами генов, но их так невероятно много, что трудно понять, какие из них действительно актуальны, а какие — просто шум», — говорит старший автор Трей Идекер, доктор философии. Доктор медицинских наук, профессор медицинского факультета Калифорнийского университета в Сан-Диего и онкологического центра Мурса. «Здесь мы впервые обнаружили около 200 мутаций в некодирующей ДНК, которые функционируют при раке — и это примерно на 199 больше, чем мы знали раньше».

Когда врачи и ученые ссылаются на «гены рака», они обычно говорят о нескольких сотнях известных генов, которые, будучи мутированными, явно способствуют образованию и росту опухоли. Когда мутации происходят в генах, они могут остановить производство белка, который кодирует ген, или вызвать появление неисправной версии. Для некоторых из этих связанных с раком мутаций генов существуют методы лечения, которые специально нацелены на мутацию, чтобы ингибировать рост опухоли, усилие, известное как персонализированная или точная медицина.

Ideker и его команда интересовались всеми остальными некодирующими мутациями при раке. Почти ни один пациент с раком не получает такие же мутации. Так что же делают все эти мутации? Они просто шумят? Или они функциональны? И чем они отличаются между пациентами?

Исследователи ранее пытались найти ответ в Атласе генома рака (TCGA), базе данных геномной информации Национального института здравоохранения из более чем 15 000 опухолей человека, представляющих многие типы рака. Но они обнаружили только одну некодирующую мутацию, которая, по-видимому, играет роль в раке (она называется TERT).

По словам Идекера, эти предыдущие попытки просто не могли сопоставить некодирующие мутации с поведением раковых клеток. Его команда также опиралась на данные TCGA, сравнивая образцы опухолей 930 больных раком с образцами нормальной ткани от тех же пациентов, но на этот раз исследователи добавили дополнительный шаг.

«Секретным соусом было искать изменения в экспрессии генов», — сказал Идекер, который также является основателем Центра вычислительной биологии и биоинформатики Калифорнийского университета в Сан-Диего и со-директором Инициативы по карте раковых клеток.

Обнаружив около 200 некодирующих мутаций, которые изменяют экспрессию генов, команда проверила три из них в лаборатории. Они реплицировали некодирующую мутацию в клетках и наблюдали результирующие изменения в экспрессии генов.

«Одним из примеров, который выделялся, была некодирующая мутация, затрагивающая ген под названием DAAM1», — сказал первый автор Вэй Чжан, доктор философии, исследователь докторской диссертации в лаборатории Идекера. «Активация DAAM1 делает опухолевые клетки более агрессивными и способными проникать в окружающие ткани».

Затем исследователи попытаются объединить эти некодирующие мутации с кодирующими мутациями и определить, существуют ли подтипы, например, определенные типы рака молочной железы, которые имеют общий паттерн как кодирующих, так и некодирующих мутаций. Их цель состоит в том, чтобы найти действия для этой информации, например, есть ли у пациента конкретный паттерн мутации, который может дать диагностические или прогностические подсказки, или сообщить конкретный подход к терапии.

Похожие новости

Добавить комментарий

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