Rak: Znanstvenici pronalaze 129 'gena koji skaču' koji pokreću rast tumora
U istraživanjima karcinoma, znanstvenici obično traže gene raka istražujući genom radi promjene sekvenci - ili mutacija - u DNA. No, nova studija sada je otkrila da su geni koji skaču, a koje uobičajeno sekvenciranje previđa, također važni pokretači rasta tumora.
Znanstvenici s Medicinskog fakulteta Sveučilišta Washington u St. Louisu, MO, otkrili su da su geni koji skaču rašireni u raku i potiču rast tumora prisiljavajući gene da ostanu uključeni.
Analizirali su 7.769 uzoraka tumora iz 15 različitih vrsta raka i pronašli 129 gena koji skaču i koji mogu potaknuti rast tumora svojim utjecajem na 106 različitih gena raka.
Geni za skakanje funkcionirali su kao „skriveni prekidači“ u 3.864 tumora koje je tim analizirao. Ti su tumori potjecali od raka dojke, debelog crijeva, pluća, kože, prostate, mozga i drugih vrsta.
Nedavno Genetika prirode rad daje cjelovit prikaz studije.
Identificiranjem gena koji skaču kao potencijalnim genetskim ciljevima, nalazi otvaraju nove temelje u potrazi za novim načinima liječenja raka.
"Ako vi", kaže Ting Wang, profesor medicine na Odjelu za genetiku, "izvodite tipično sekvenciranje genoma, tražeći genetske mutacije koje pokreću rak, nećete pronaći gene koji skaču."
Bolest mnogih genetskih aspekata
Rak se razvija kada genetske upute koje reguliraju kako stanice funkcioniraju, posebno kako sazrijevaju i dijele se, podvrgnu određenim promjenama.
Neke genetske promjene koje uzrokuju rak mijenjaju prirodne ograničenja tijela u rastu stanica; drugi bi mogli poremetiti strukturu i funkciju proteina koji obavljaju rad stanica i održavaju ih u dobrom stanju.
Genetske promjene s potencijalnim uzrokom raka mogu se prenijeti s roditelja na dijete. Mogu se pojaviti i tijekom čovjekova života, na primjer tijekom dijeljenja stanica ili kao odgovor na ultraljubičasto zračenje, kancerogene tvari u duhanskom dimu ili druge čimbenike okoliša.
Postoje različite vrste genetskih promjena. Neki utječu na samo jedan građevni blok DNA, dok drugi mogu duplicirati, izostaviti ili preurediti dugačke sekvence građevnih blokova.
Drugi način na koji genetske promjene mogu dovesti do raka ne mijenja samu DNK, već mijenja njezinu sposobnost izražavanja svojih uputa. Ova vrsta promjene naziva se epigenetska. Jedan od načina da se to dogodi je kemijske pločice koje se vežu za DNK.
Normalno je da stanice, čak i one zdrave, imaju genetske promjene, ali stanice raka imaju ih mnogo više. Rak svake osobe imat će svoj obrazac genetskih promjena, pa čak i u istom tumoru različite stanice mogle bi imati različite genetske otiske prstiju.
Geni za skakanje - nova vrsta pokretača
Geni za skakanje, koje znanstvenici nazivaju prenosivim elementima, sekvence su DNA koje se mogu kretati u genomu. Oni "dolaze u mnogo različitih oblika i oblika", a znanstvenici trebaju specijalizirane alate za njihovu analizu.
Zahvaljujući poboljšanim i moćnim tehnikama, znanstvenici shvaćaju da su geni koji skaču vrlo aktivni u genomu i da možda "više ne bi trebali biti marginalizirani".
Vruće je pitanje kako su se geni koji su skakali probili u ljudski genom tijekom evolucije. Neki ljudi tvrde da je virusna infekcija uobičajen put.
Prethodne studije pokazale su da specifični elementi unutar gena koji skaču mogu utjecati na ekspresiju gena raka. Međutim, oni nisu detaljno istraživali takve događaje niti istraživali koliko bi oni često mogli biti kod različitih vrsta karcinoma.
Dakle, prof. Wang i njegov tim odlučili su se pozabaviti tim točkama koristeći uzorke tumora iz programa Atlas genoma raka.
Otkrili su da su geni koji skaču obilježje mnogih karcinoma s ubrzanim rastom tumora.
Čini se da se u tim agresivnijim karcinomima geni koji se skaču ponašaju kao "kriptični prekidači" koji uključuju gene povezane s rakom koji obično šute - i drže ih uključenima.
Geni koji skaču razlikuju se među vrstama karcinoma
Kritično otkriće studije jest da iako se čini da su geni koji skaču široko rasprostranjeni u raku, njihov obrazac prisutnosti i utjecaja varira među vrstama karcinoma.
Tim je, na primjer, otkrio da 12 posto karcinoma mozga glioma ima barem jedan gen za skakanje, dok je ta brojka bila 87 posto za vrstu karcinoma pluća koja se naziva karcinom skvamoznih stanica.
"Geni za skakanje važniji su kod nekih vrsta karcinoma u odnosu na druge, ali u prosjeku smo pronašli barem jedan od njih koji aktivira gen raka u otprilike polovici svih tumora koje smo proučavali", objašnjava prof. Wang.
Sugerira da bi im pružanje ove vrste informacija moglo pomoći da odluče hoće li određene karcinome liječiti "agresivnije".
"Također pruža nove ciljeve za proučavanje budućih terapija raka", dodaje.
Sljedeće je važno otkriće bilo da su geni koji skaču, djelujući kao tajni prekidači, više zastupljeni kod karcinoma čiji je oblik DNK bio otvoreniji. Genom tipično drži DNK čvrsto zatvorenim. DNK otvorenog oblika vjerojatnije će izgubiti dio svoje funkcije.
“Mnogo onoga što transposabilni elementi rade u našem genomu još je uvijek tajna. Ova je studija prvi detaljni prikaz njihovih važnih uloga u raku. "
Prof. Ting Wang
