Новые опухолевые мутации обнаружены в недостаточно исследованных областях генома рака

Новые мутации, приводящие к образованию опухолей, обнаружены в недостаточно изученных областях генома рака
                Доктор Юри Рейманд, ведущий автор исследования. Кредит: S.Scacco/CP Images

В беспрецедентном пан-раковом анализе целых геномов исследователи из Института онкологических исследований Онтарио (OICR) обнаружили новые области некодирующей ДНК, которые при изменении могут привести к росту и прогрессированию рака.
                                                                                       

Исследование, опубликованное сегодня в Molecular Cell, раскрывает новые механизмы прогрессирования заболевания, которые могут привести к новым направлениям исследований и, в конечном итоге, к улучшению диагностических тестов и точной терапии.

Хотя предыдущие исследования были сосредоточены на двух процентах генома, кодирующего белки, известных как гены, в этом исследовании были проанализированы паттерны мутаций в обширных некодирующих областях человеческой ДНК, которые контролируют, как и когда активируются гены.

«Мутации, вызывающие рак, относительно редки в этих больших некодирующих областях, которые часто находятся далеко от генов, что создает серьезные проблемы для систематического анализа данных», — говорит д-р Юри Рейманд, исследователь OICR и ведущий автор исследования.

«Благодаря новым статистическим инструментам и данным по секвенированию всего генома более чем 1800 пациентов мы нашли доказательства новых молекулярных механизмов, которые могут вызывать рак и вызывать более агрессивные опухоли».

Исследовательская группа проанализировала более 100 000 срезов генома каждого пациента, сосредоточив внимание на часто пропускаемых некодирующих областях, которые взаимодействуют с генами через трехмерный геном. Было предсказано, что одна из 30 обнаруженных ключевых областей будет играть важную роль в регуляции известного противоопухолевого гена в раковых клетках, несмотря на то, что расстояние между геном в геноме составляет более 250 000 пар оснований. Группа выполнила эксперименты по редактированию генома CRISPR-Cas9 и функциональные эксперименты на клеточных линиях человека, чтобы исследовать свойства, способствующие развитию рака, в этой некодирующей области.

«Мы охарактеризовали несколько некодирующих областей, потенциально вовлеченных в онкогенез, но мы только что поцарапали поверхность», — говорит Рейманд. «Благодаря нашим алгоритмам и быстро растущим наборам данных геномов и эпигенетических профилей рака у пациентов, мы с нетерпением ждем возможности открытий в будущем, которые могут привести к новым способам прогнозирования развития рака у пациента и, в конечном итоге, новым способам нацеливания на болезнь пациента или ее диагностики точнее. «

Исследовательская группа Рейманда разработала статистические методы, лежащие в основе этого исследования, и сделала их свободно доступными для использования исследовательским сообществом. Эти методы были тщательно протестированы с другими алгоритмами со всего мира.

«Изучение некодирующего генома действительно важно, потому что эти обширные участки регулируют наши гены и могут включать и выключать их. Мутации в этих регионах могут вызывать ненормальное действие этих регуляторных переключателей и потенциально вызывать — или прогрессировать — рак, «говорит Хелен Чжу, студентка OICR и один из первых авторов исследования. «Мы показали, что наш метод, называемый ActiveDriverWGS, может раскопать эти регионы и определить конкретные области, которые важны для роста рака».

«Хотя эти потенциальные мутации драйвера встречаются редко, у нас теперь есть первые экспериментальные доказательства того, что одна из мутированных областей регулирует генные и пути рака в клеточных линиях человека», — говорит доктор Лиис Уускюла-Рейманд, научный сотрудник The Hospital for Больные дети (SickKids) и один из первых авторов исследования. «По мере того, как исследовательское сообщество собирает все больше данных, мы планируем глубже изучить эти регионы, чтобы понять, как мутации изменяют регуляцию генов и архитектуру хроматина при определенных типах рака, что позволяет разрабатывать новые высокоточные методы лечения для пациентов с этими заболеваниями».

Похожие новости

Добавить комментарий

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