Καρκίνος: Ένα βήμα πιο κοντά στην κατανόηση της γονιδιακής έκφρασης
Η δομική παραλλαγή αναφέρεται σε μεγάλες διαφορές στην αλληλουχία DNA μεταξύ ατόμων που αφορούν ελλείποντα, διπλά ή αλλαγμένα τμήματα DNA.
Οι ερευνητές δεν έχουν ακόμη μια ολοκληρωμένη εικόνα των παραγόντων που επηρεάζουν την έκφραση γονιδίων στους ανθρώπινους καρκίνους. Η κατανόηση της γονιδιακής έκφρασης στον καρκίνο είναι σημαντική επειδή μπορεί να αποκαλύψει πώς ξεκινά, αναπτύσσεται η ασθένεια και ενδεχομένως πώς να την ελέγξουμε ή να την εξαλείψουμε.
Επιδιώκοντας να βελτιώσουμε την κατανόησή μας σε αυτόν τον τομέα, ερευνητές στο Baylor College of Medicine και συνεργαζόμενα ιδρύματα διερεύνησαν για πρώτη φορά στον καρκίνο τη συσχέτιση μεταξύ δύο πηγών γενετικής ποικιλομορφίας: της βλαστικής ή κληρονομικής δομικής ποικιλομορφίας (SV), η οποία αναφέρεται σε μεγάλες διαφορές στην αλληλουχία του DNA, και της μεθυλίωσης του DNA, η οποία συμβαίνει όταν τα γονίδια ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται χωρίς να αλλοιώνεται ο κώδικας του DNA.
Διαπίστωσαν ότι τα SV της βλαστικής σειράς επηρεάζουν τη μεθυλίωση του DNA σε διάφορους τύπους όγκων του εγκεφάλου, γεγονός που άλλαξε την έκφραση πολλών γονιδίων. Η ομάδα δημιούργησε έναν κατάλογο των γονιδίων που επηρεάζονται. Αν και πολλές από αυτές τις αλλαγές γονιδίων μπορεί να μην παίζουν ρόλο στον καρκίνο, ορισμένες φαίνεται να εμπλέκονται σε ρόλους που σχετίζονται με τον καρκίνο, συμπεριλαμβανομένης της προδιάθεσης για την ασθένεια και της επιβίωσης των ασθενών. Η μελέτη δημοσιεύεται στο Nature Communications.
«Οι επιστήμονες έχουν μάθει πολλά για το πώς εμφανίζεται και αναπτύσσεται ο καρκίνος μελετώντας αλλαγές ή μεταλλάξεις σε μεμονωμένα «γράμματα» του γενετικού κώδικα. Έχουμε υιοθετήσει μια διαφορετική προσέγγιση μελετώντας πώς οι μεγαλύτερες παραλλαγές στον γενετικό κώδικα, γνωστές ως βλαστική ή κληρονομική δομική παραλλαγή, επηρεάζουν την γονιδιακή έκφραση στους ανθρώπινους καρκίνους», δήλωσε ο αντίστοιχος συγγραφέας Δρ. Τσαντ Κρέιτον, καθηγητής ιατρικής και συν-διευθυντής βιοπληροφορικής καρκίνου στο Ολοκληρωμένο Κέντρο Καρκίνου Dan L Duncan στο Baylor.
«Η δομική παραλλαγή αναφέρεται σε μεγάλες διαφορές στην αλληλουχία DNA μεταξύ ατόμων που αφορούν ελλείποντα, διπλά ή αλλαγμένα τμήματα DNA. Αυτές οι μεγαλύτερες παραλλαγές μπορούν να επηρεάσουν τον τρόπο με τον οποίο τα γονίδια ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται, ειδικά όταν εμφανίζονται κοντά σε σημαντικές περιοχές ελέγχου του γονιδιώματος».
Η μεθυλίωση του DNA είναι ένας άλλος τρόπος με τον οποίο τα κύτταρα ρυθμίζουν την φυσιολογική γενετική παραλλαγή μεταξύ ατόμων. Σε αυτήν την περίπτωση, τα κύτταρα ρυθμίζουν τη γονιδιακή τους δραστηριότητα χωρίς να αλλάζουν τον γενετικό κώδικα. Γνωστός ως επιγενετική, ο μηχανισμός λειτουργεί προσθέτοντας χημικές ετικέτες όπως μεθυλομάδες στο DNA. Οι ετικέτες λειτουργούν σαν ένας διακόπτης που μπορεί να ενεργοποιήσει ή να απενεργοποιήσει ένα γονίδιο. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι τόσο οι SV όσο και οι αλλοιώσεις μεθυλίωσης του DNA σχετίζονται με τον καρκίνο.
«Αναλύσαμε τα SV της βλαστικής σειράς και τη μεθυλίωση του DNA του όγκου σε 1.292 δείγματα από παιδιά με όγκους εγκεφάλου, όπως παρέχονται από το Δίκτυο Όγκων Εγκεφάλου Παιδιών (CBTN)», δήλωσε ο Creighton. «Διαπιστώσαμε ότι χιλιάδες SV συνδέονταν με διαφορετικά επίπεδα μεθυλίωσης του DNA στους όγκους. Ορισμένες από τις διαφορές επηρέαζαν τους ενισχυτές γονιδίων, οι οποίοι ρυθμίζουν την έκφραση άλλων γονιδίων.
«Σε πολλές περιπτώσεις, αυτές οι γενετικές παραλλαγές εμφανίζονται κοντά σε γονίδια που είναι γνωστό ότι εμπλέκονται στην προδιάθεση για καρκίνο, όπως τα MSH2, RSPA και PALB2. Άλλα γονίδια με SV και αλλαγές μεθυλίωσης συσχετίστηκαν με την επιβίωση των ασθενών, συμπεριλαμβανομένου του γονιδίου POLD4».
Οι ερευνητές ελπίζουν ότι τα ευρήματά τους θα καθοδηγήσουν μελλοντικές μελέτες για την καλύτερη κατανόηση του τοπίου των γενετικών και επιγενετικών επιρροών στον καρκίνο και τελικά θα οδηγήσουν σε βελτιωμένα εργαλεία για την αναγνώριση παιδιών που διατρέχουν κίνδυνο ή την προσαρμογή των θεραπειών σε μεμονωμένα γενετικά προφίλ.
Πηγη: https://www.healthweb.gr/
