Ученые раскрывают указатели в ДНК на рак, риск заболевания

Cancer
Кредит: CC0 Public Domain

Путем секвенирования целых геномов для модификации ДНК, а также анализа как раковых тканей, так и здоровых, исследователи и врачи Hackensack Meridian Health обнаружили, что может быть ключом к риску рака и других заболеваний: специфические участки в ДНК, где меняется их экспрессия (метилирование) являются несбалансированными, согласно новой публикации.

Авторы из Центра открытий и инноваций (CDI), Медицинского центра Университета Хакенсак и его Онкологического центра им. Джона Тёрера (JTCC), а также Консорциума Универсального онкологического центра Джорджтауна Ломбарди, признанного Национальным институтом рака, опубликовали свои выводы в крупный журнал Genome Biology от 29 июня.

Наиболее сильно связанные с заболеванием генетические варианты могут быть трудно локализовать при широко распространенном сканировании генома, но путем увеличения ключевых генетических локаций, связанных с этим дисбалансом метилирования ДНК во множественных нормальных и раковых тканях, ученые сообщают, что они обнаружили многообещающие новые выводы под более широкими статистическими сигналами.

«Наша плотная карта аллель-специфического метилирования (т. е. дисбалансов метилирования ДНК, обусловленных генетическими вариациями) поможет другим ученым расставить приоритеты и сосредоточить свою работу на наиболее значимых генетических вариантах, связанных с заболеваниями», — сказала Кэтрин До, доктор медицинских наук, доктор философии. .D., Помощник члена CDI, и первый автор. «Поскольку мы также изучили механизмы этого явления, чтобы понять, как оно может привести к восприимчивости к болезням, наше исследование поможет выявить новые интересные биологические пути для персонализированной медицины и разработки лекарств».

«Раковые клетки — это гангстеры, но в нашем подходе мы заставляем их работать для нас полезным способом», — сказал Бенджамин Тыцко, доктор медицинских наук, доктор философии, директор лаборатории CDI, курировавший исследование. «Эти» следы «аллель-специфического метилирования более распространены при раке, чем в нормальных тканях, но поскольку работа Кэтрин показала, что они производятся по одним и тем же биологическим путям, мы можем использовать наши плотные карты, чтобы понять начало как рака, так и не -раковые заболевания, такие как аутоиммунные, психоневрологические и кардиометаболические нарушения. «

В ходе настоящего исследования был получен один из крупнейших высококачественных наборов данных, используемых в таком подходе. Среди исследованных образцов ДНК были различные типы тканей от 89 здоровых контролей, плюс 16 образцов рака от трех типов опухолей, которые лечили онкологи и хирурги в JTCC: В-клеточные лимфомы, множественная миелома и мультиформная глиобластома (распространенная и труднодоступная). опухоль головного мозга).

Ученые определили в общей сложности 15 112 сайтов аллель-специфического метилирования, в том числе 1838 сайтов, расположенных вблизи статистических сигналов восприимчивости к болезням в исследованиях ассоциации всего генома (GWAS). Эти данные были сделаны общедоступными, чтобы другие ученые могли проверить новые гипотезы в исследованиях после GWAS.

Также среди своих новых открытий в статье сообщается о том, что некодирующие мутации (которые не изменяют белковых последовательностей) «могут играть роль в раке за счет длительного регуляторного воздействия на экспрессию генов». Один конкретный пример, приведенный в статье, — это мутация, которая вызывает аллель-специфическое метилирование в гене TEAD1, доказательство которого показывает, что он становится сверхэкспрессированным в агрессивных и резистентных к лечению формах множественной миеломы.

Другое открытие заключается в том, что некоторые генетические варианты, связанные с болезнью, могут находиться в «пустынях хроматина», местах в ДНК, в которых мало или совсем нет специфических биологических сигналов в доступных типах тканей, но которые обнаруживаются следами аллель-специфического метилирования и возможно, были активны в разное время истории клеток или стадий развития.

«Это может стать ключевым прорывом в определении того, как начинается рак, и даст нам больше шансов на его лечение», — сказал Дэвид Сигел, доктор медицинских наук, директор-основатель Института множественной миеломы и лимфомы в CDI, а также начальник отделения множественной миеломы в онкологическом центре им. Джона Тёрера при медицинском центре университета Хакенсак и один из авторов. «Поиск некодирующих мутаций, которые вызывают эпигенетическую активацию генов, таких как TEAD1, при множественной миеломе, потенциально может помочь нам сузить круг наиболее перспективных целей для разработки новых методов лечения».

«Расширенные эпигенетические исследования, подобные этому, приведут к принятию клинических решений в ближайшем будущем», — сказал Андре Гой, доктор медицинских наук, главный врач по онкологии в Hackensack Meridian Health и директор онкологического центра им. Джона Турера, также являющийся автором бумага. «Подобные исследования, посвященные самым детальным изменениям метилирования ДНК и экспрессии генов, могут помочь нам разгадать загадку возникновения рака и, возможно, как его победить».

«Я приветствую этот важный вклад в наше понимание рака и лежащей в его основе биологии, который потенциально может быть применен к другим болезням», — сказал Луис М. Вайнер, доктор медицинских наук, директор Универсального онкологического центра Джорджтауна Ломбарди и Института рака MedStar Georgetown. «Эти результаты исследований являются еще одним доказательством того, чего можно достичь, объединив исследователей из разных учреждений и специальностей».

Похожие новости

Добавить комментарий

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