«Прыгающие гены» управляют многими видами рака

‘ Прыгающие гены приводят ко многим видам рака
                Тинг Ван (справа), аспиранты Хио Сик Джанг (в центре) и Накул М. Шах и их коллеги из Медицинского факультета Вашингтонского университета в Сент-Луисе показали, что так называемые прыгающие гены играют важную роль в развитии рака. Их результаты могут привести к разработке будущих методов лечения рака, основанных на понимании регуляции генов, а не мутации. Кредит: Мэтт Миллер/Медицинский факультет Вашингтонского университета

Ошибки в ДНК, как известно, способствуют росту рака. Но новое исследование, проведенное в Медицинской школе Вашингтонского университета в Сент-Луисе, в значительной степени вовлекает генетический феномен, широко известный как «прыгающие гены», в рост опухолей.
                                                                                       

Исследование опубликовано 29 марта в журнале Nature Genetics.

Поскольку прыгающие гены не являются мутациями — ошибками в буквах последовательности ДНК — они не могут быть идентифицированы традиционным секвенированием генома рака. Таким образом, это исследование открывает новые линии для будущих методов лечения рака, которые могут быть нацелены на такие гены.

Прыгающие гены, которые ученые называют транспонируемыми элементами, представляют собой короткие участки последовательности ДНК, которые были случайным образом включены в геном на протяжении длительного хода эволюции человека. История эволюции прыгающих генов является предметом многих современных исследований, но вирусная инфекция играет важную роль в их происхождении.

Исследователи во главе с Тинг Вангом из Сэнфорда С. и заслуженным профессором медицины Карен П. Лоуэнтхейлом создали базы данных геномов, специально ища опухоли, чьи прыгающие гены управляют ростом рака.

Ван и его коллеги обнаружили, что у многих видов рака, которые переключаются на перегрузку и ускоряют рост опухоли, есть прыгающие гены, которые функционируют как невидимое «переключение». Эти загадочные ключи могут заставить ген постоянно включаться, даже если он должен быть выключен.

«Если вы выполняете типичное секвенирование генома в поисках генетических мутаций, вызывающих рак, вы не найдете прыжковых генов», — сказал Ван. «Прыгающие гены более важны при некоторых типах рака по сравнению с другими, но в среднем мы обнаружили, что по крайней мере один из них активирует ген рака примерно в половине всех изученных нами опухолей. Это важная информация, поскольку эти опухоли также имеют тенденцию быть агрессивными , поэтому врачи могли бы относиться к ним более агрессивно, если бы знали об этом заранее. Это также дает новые цели для изучения будущих методов лечения рака «.

Ван и его коллеги изучили 7 769 опухолей на 15 типах рака, собранных в рамках проекта «Атлас генома рака» (TCGA). TCGA — это национальное мероприятие по характеристике генетических корней рака, финансируемое Национальными институтами здравоохранения (NIH). Исследователи, в том числе соавторы Хё Сик Джанг и Накул М. Шах, аспиранты лаборатории Вана, обнаружили 129 прыгающих генов, действующих как скрытые переключатели для 106 генов рака в 3864 опухолях, включая грудь, простату, легкое, толстую кишку, кожу и рак мозга.

Хотя прыгающие гены присутствовали в разных раковых образованиях, их значимость сильно различалась в зависимости от типа опухоли. Например, по крайней мере один прыгающий ген был активирован в 12 процентах глиом, типа рака головного мозга. В отличие от этого, 87 процентов плоскоклеточных карцином легкого обладали прыгающими генами. Они также обнаружили один активированный прыгающий ген, специфичный для меланомы.

Исследование открывает новые направления исследований для терапии рака, которые основаны на понимании регуляции генов, а не мутации, согласно исследователям. Они обнаружили, что прыгающие гены, служащие скрытным на переключателях, чаще всего возникают, когда ДНК находится в открытой форме, что означает, что ДНК в определенной области утратила некоторые из своих функций регулирования и контроля. Такие участки генома больше не закрываются и не закрываются, как это должно быть. Таким образом, поиск способов заблокировать ДНК, которая открылась ненадлежащим образом, может привести к появлению новых видов лекарств от рака.

Ван также сказал, что исследование предоставляет информацию, которая может помочь врачам прогнозировать прогноз пациента. Например, опухоли с транспонируемыми элементами, действующими скрытно на переключателях, более агрессивны, чем опухоли, в которых отсутствует активация этого типа генов рака, и эта информация может определять решения по лечению с помощью уже доступных методов лечения.

«Многое из того, что делают переносимые элементы в нашем геноме, до сих пор остается загадкой», — сказал Ван. «Это исследование является первым подробным описанием их важной роли в раке. Мы надеемся, что это исследование предоставит ученым новые подходы к разработке противоопухолевой терапии. Используя знания о том, как гены регулируются, мы надеемся найти способы остановить эти прыжки гены, которые управляют ростом опухоли. «

Похожие новости

Добавить комментарий

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