Рак: Вчені знаходять 129 `` стрибаючих генів '', які рухають ріст пухлини
Під час досліджень раку вчені зазвичай шукають гени раку, чистячи геном на зміну послідовностей - або мутацій - у ДНК. Але нове дослідження зараз виявило, що гени, що стрибають, на які не помічають звичну послідовність, також є важливими рушіями росту пухлини.
Вчені медичної школи Вашингтонського університету в Сент-Луїсі, Міссурі, виявили, що гени, що стрибають, широко поширені при раку та сприяють росту пухлини, змушуючи гени раку залишатися включеними.
Вони проаналізували 7769 зразків пухлини з 15 різних типів раку і виявили 129 генів, що стрибають, які можуть стимулювати ріст пухлини завдяки своєму впливу на 106 різних генів раку.
Гени, що стрибають, функціонували як "невидимі перемикачі" у 3864 пухлинах, які команда проаналізувала. Ці пухлини походять від раку молочної залози, товстої кишки, легенів, шкіри, простати, головного мозку та інших видів раку.
Нещодавно Генетика природи стаття дає повний звіт про дослідження.
Визначивши гени, що стрибають, як потенційні генетичні мішені, результати відкривають нові можливості у пошуках нових методів лікування раку.
"Якщо ви, - каже Тінг Ван, професор медицини у відділі генетики, - виконуєте типове секвенування геному, шукаючи генетичні мутації, що зумовлюють рак, ви не знайдете генів, що стрибають".
Хвороба багатьох генетичних аспектів
Рак розвивається, коли генетичні вказівки, що регулюють функціонування клітин, особливо те, як вони дозрівають і діляться, зазнають певних змін.
Деякі генетичні зміни, що викликають рак, змінюють природні обмеження організму на ріст клітин; інші можуть порушити структуру і функції білків, які виконують роботу клітин і підтримують їх у доброму стані.
Генетичні зміни, які можуть спричинити рак, можуть передаватися від батьків до дитини. Вони також можуть виникати протягом життя людини, наприклад, під час поділу клітин, або у відповідь на ультрафіолетове випромінювання, канцерогени в тютюновому димі або інші фактори навколишнього середовища.
Існують різні типи генетичних змін. Деякі впливають лише на один будівельний блок ДНК, тоді як інші можуть дублювати, опускати або переставляти довгі послідовності будівельних блоків.
Інший спосіб, через який генетичні зміни можуть призвести до раку, не змінює саму ДНК, а змінює її здатність виражати свої вказівки. Цей тип змін називається епігенетичним. Один із способів це відбувається через хімічні мітки, які прикріплюються до ДНК.
Нормально, що клітини, навіть здорові, мають генетичні зміни, але ракові клітини, як правило, мають їх набагато більше. Рак кожної людини матиме свій власний зразок генетичних змін, і навіть в одній пухлині різні клітини можуть мати різні генетичні відбитки пальців.
Стрибаючі гени - новий тип драйвера
Стрибаючі гени, які вчені називають транспозиційними елементами, - це послідовності ДНК, які можуть рухатися в геномі. Вони “бувають різних форм і форм”, і вчені потребують спеціальних інструментів для їх аналізу.
Завдяки вдосконаленим і потужним методам вчені усвідомлюють, що гени, що стрибають, дуже активні в геномі і що, можливо, "їх більше не слід маргіналізувати".
Гаряче питання, як гени, що стрибають, проникли в геном людини під час еволюції. Деякі люди стверджують, що вірусна інфекція була звичним шляхом.
Попередні дослідження показали, що конкретні елементи в генах, що стрибають, можуть впливати на експресію генів раку. Однак вони не досліджували такі події настільки детально або досліджували, наскільки часто вони можуть бути при різних видах раку.
Отже, професор Ван та його команда вирішили вирішити ці питання, використовуючи зразки пухлини з програми Атлас геному раку.
Вони виявили, що гени, що стрибають, є особливістю багатьох видів раку з прискореним ростом пухлини.
Здається, що при цих більш агресивних видах раку гени, що стрибають, поводяться як «загадкові перемикачі», які вмикають гени, пов’язані з раком, які зазвичай мовчать - і тримають їх увімкненими.
Гени, що стрибають, різняться залежно від типу раку
Критичною висновком дослідження є те, що, хоча гени, що стрибають, широко поширені серед ракових захворювань, їх характер присутності та впливу різниться залежно від типу раку.
Наприклад, команда виявила, що 12 відсотків раків головного мозку гліоми мали принаймні один стрибаючий ген, тоді як цей показник становив 87 відсотків для типу раку легенів, який називається плоскоклітинний рак.
"Стрибучі гени важливіші для деяких типів раку порівняно з іншими, але в середньому ми виявили, що принаймні один із них активує ген раку приблизно в половині всіх досліджених нами пухлин", - пояснює професор Ван.
Він припускає, що надання такої інформації лікарям може допомогти їм вирішити, чи лікувати певні види раку "більш агресивно".
"Це також забезпечує нові цілі для вивчення майбутньої терапії раку", - додає він.
Ще однією важливою знахідкою було те, що гени, що стрибають, працюючи як невидимі перемикачі, були більш поширеними серед раків, форма ДНК яких була більш відкритою. Геном зазвичай тримає ДНК щільно закритою. ДНК відкритої форми, швидше за все, втратить частину своєї функції.
“Багато того, що роблять транспонувальні елементи у нашому геномі, досі залишається загадкою. Це дослідження є першим детальним описом їх важливої ролі в раку ".
Професор Тін Ван
