Рак: Учените откриват 129 „скачащи гена“, които движат растежа на тумора
При изследванията на рака учените обикновено търсят ракови гени, като измиват генома за променени последователности - или мутации - в ДНК. Ново проучване сега разкри, че скачащите гени, които обичайното секвениране пренебрегва, също са важни двигатели за растежа на туморите.
Учени от Медицинското училище във Вашингтонския университет в Сейнт Луис, Мисури, установиха, че скачащите гени са широко разпространени при рака и насърчават туморния растеж, като принуждават раковите гени да останат включени.
Те анализираха 7 769 туморни проби от 15 различни вида рак и откриха 129 скачащи гена, които могат да стимулират растежа на тумора чрез тяхното влияние върху 106 различни ракови гена.
Скачащите гени са функционирали като „скрити превключватели“ в 3 864 от туморите, които екипът е анализирал. Тези тумори произхождат от рак на гърдата, дебелото черво, белия дроб, кожата, простатата, мозъка и други видове рак.
Скорошно Генетика на природата статията дава пълен отчет на изследването.
Чрез идентифицирането на скачащите гени като потенциални генетични цели, откритията пробиват нова почва в търсенето на нови лечения за рак.
„Ако вие“, казва Тинг Уанг, който е професор по медицина в катедрата по генетика, „извършите типично геномно секвениране, търсейки генетични мутации, водещи до рак, няма да откриете скачащи гени.“
Болест с много генетични аспекти
Ракът се развива, когато генетичните инструкции, които управляват как функционират клетките, особено как те узряват и се делят, претърпяват определени промени.
Някои от генетичните промени, които причиняват рак, променят естествените ограничения на тялото върху растежа на клетките; други могат да нарушат структурата и функцията на протеините, които извършват работата на клетките и ги поддържат в добро състояние.
Генетичните промени с потенциал да причинят рак могат да се предадат от родител на дете. Те могат да възникнат и по време на живота на човек, например по време на клетъчното делене или в отговор на ултравиолетово лъчение, канцерогени в тютюневия дим или други фактори на околната среда.
Има различни видове генетични промени. Някои засягат само един градивен блок на ДНК, докато други могат да дублират, пропускат или пренареждат дълги последователности от градивни блокове.
Друг начин, по който генетичните промени могат да доведат до рак, не променя самата ДНК, а променя способността й да изразява инструкциите си. Този тип промяна се нарича епигенетична. Един от начините това да се случи е чрез химически маркери, които се прикрепят към ДНК.
Нормално е клетките, дори здравите, да имат генетични промени, но раковите клетки имат много повече от тях. Ракът на всеки човек ще има свой собствен модел на генетични промени и дори в един и същ тумор различните клетки могат да имат различни генетични пръстови отпечатъци.
Скачащи гени - нов тип драйвер
Скачащите гени, които учените наричат транспонируеми елементи, са последователности на ДНК, които могат да се движат в генома. Те „се предлагат в много различни форми и форми“ и учените се нуждаят от специализирани инструменти, за да ги анализират.
Благодарение на усъвършенстваните и мощни техники, учените осъзнават, че скачащите гени са много активни в генома и че може би „те вече не трябва да бъдат маргинализирани“.
Как скачащите гени са проникнали в човешкия геном по време на еволюцията е горещ въпрос. Някои хора твърдят, че вирусната инфекция е често срещан път.
Предишни проучвания показват, че специфични елементи в скачащите гени могат да повлияят на експресията на раковите гени. Те обаче не са разследвали подобни събития много подробно или са изследвали колко често могат да бъдат при различни видове рак.
И така, проф. Уанг и неговият екип решиха да разгледат тези точки, като използват туморни проби от програмата Atlas Genome Atlas.
Те откриха, че скачащите гени са характеристика на много видове рак с ускорен растеж на тумора.
Изглежда, че при тези по-агресивни видове рак, подскачащите гени се държат като „криптични превключватели“, които включват гени, свързани с рака, които обикновено са безшумни - и ги държат включени.
Скачащите гени варират при различните видове рак
Критично откритие на проучването е, че докато скачащите гени изглеждат широко разпространени при рака, техният модел на присъствие и влияние варира в зависимост от вида рак.
Екипът установява например, че 12% от рака на мозъка на глиома имат поне един скачащ ген, докато тази цифра е 87% за вид рак на белия дроб, наречен плоскоклетъчен карцином.
„Скачащите гени са по-важни при някои видове рак спрямо други, но средно открихме, че поне един от тях активира раков ген в около половината от всички тумори, които изследвахме“, обяснява проф. Уанг.
Той предполага, че предоставянето на лекарите на този вид информация може да им помогне да решат дали да лекуват конкретни видове рак „по-агресивно“.
„Той също така предоставя нови цели за проучване за бъдещи терапии на рак“, добавя той.
Друго важно откритие е, че скачащите гени, работещи като скрити превключватели, са по-разпространени при ракови заболявания, чиято ДНК форма е по-отворена. Геномът обикновено държи ДНК плътно затворена. ДНК с отворена форма е по-вероятно да загуби част от функцията си.
„Много от това, което правят транспонируемите елементи в нашия геном, все още е загадка. Това проучване е първият подробен контур на важните им роли при рака. "
Проф. Тинг Уанг
