Kreft: Forskere finner 129 'hoppende gener' som driver svulstvekst
I kreftforskning leter forskere vanligvis etter kreftgener ved å gjennomsøke genomet etter endrede sekvenser - eller mutasjoner - i DNA. Men en ny studie har nå avdekket at hoppegener, som vanlig sekvensering overser, også er viktige drivere for tumorvekst.
Forskere ved Washington University School of Medicine i St. Louis, MO, fant at hoppegener er utbredt i kreft og fremmer tumorvekst ved å tvinge kreftgener til å forbli slått på.
De analyserte 7769 tumorprøver fra 15 forskjellige krefttyper og fant 129 hoppende gener som kan drive tumorvekst gjennom deres innflytelse på 106 forskjellige kreftgener.
Hoppegenene fungerte som "skjult på-bryter" i 3.864 av svulstene som teamet analyserte. Disse svulstene kom fra bryst, tykktarm, lunge, hud, prostata, hjerne og andre typer kreft.
En nylig Naturgenetikk oppgaven gir en fullstendig redegjørelse for studien.
Ved å identifisere hoppende gener som potensielle genetiske mål, bryter funnene ny bakke i jakten på nye kreftbehandlinger.
"Hvis du," sier Ting Wang, som er professor i medisin ved Institutt for genetikk, "utfører typisk genomsekvensering på jakt etter genetiske mutasjoner som driver kreft, vil du ikke finne hoppende gener."
En sykdom med mange genetiske fasetter
Kreft utvikler seg når de genetiske instruksjonene som styrer hvordan celler fungerer, spesielt hvordan de modnes og deler seg, gjennomgår visse endringer.
Noen av de genetiske endringene som forårsaker kreft endrer kroppens naturlige fortauskanter på cellevekst; andre kan forstyrre strukturen og funksjonen til proteiner som utfører arbeidet med celler og holde dem i god stand.
Genetiske endringer med potensial for å forårsake kreft kan overføres fra foreldre til barn. De kan også oppstå i løpet av en persons levetid, for eksempel under celledeling, eller som respons på ultrafiolett stråling, kreftfremkallende stoffer i tobakkrøyk eller andre miljøfaktorer.
Det er forskjellige typer genetiske endringer. Noen påvirker bare en enkelt byggestein av DNA, mens andre kan duplisere, utelate eller omorganisere lange sekvenser av byggesteiner.
En annen måte at genetiske endringer kan føre til kreft, endrer ikke selve DNA-et, men endrer dets evne til å uttrykke sine instruksjoner. Denne typen endringer kalles epigenetisk. En måte det skjer på er gjennom kjemiske koder som festes til DNA.
Det er normalt at celler, til og med sunne, har genetiske endringer, men kreftceller har en tendens til å ha mange flere av disse. Hver persons kreft vil ha sitt eget mønster av genetiske forandringer, og selv i samme svulst kan forskjellige celler ha forskjellige genetiske fingeravtrykk.
Hoppegener - en ny type driver
Hoppegener, som forskere kaller transponerbare elementer, er DNA-sekvenser som kan bevege seg rundt i et genom. De "kommer i mange forskjellige former og former", og forskere trenger spesialiserte verktøy for å analysere dem.
Takket være forbedrede og kraftige teknikker innser forskere at hoppegener er veldig aktive i genomet, og at kanskje de ikke lenger skal marginaliseres.
Hvordan hoppende gener kom seg inn i det menneskelige genomet under evolusjonen er et hett spørsmål. Noen mennesker har hevdet at virusinfeksjon har vært en vanlig rute.
Tidligere studier har vist at spesifikke elementer i hoppende gener kan påvirke uttrykket av kreftgener. Imidlertid har disse ikke undersøkt slike hendelser i detalj eller utforsket hvor vanlige de kan være i forskjellige kreftformer.
Så, Prof. Wang og teamet hans bestemte seg for å adressere disse punktene ved å bruke tumorprøver fra The Cancer Genome Atlas-programmet.
De oppdaget at hoppegener er en funksjon av mange kreftformer med akselerert tumorvekst.
Det ser ut til at i disse mer aggressive kreftformene oppfører hoppgenene seg som “kryptiske brytere” som slår på kreftrelaterte gener som vanligvis er stille - og holder dem slått på.
Hoppegener varierer mellom krefttyper
Et kritisk funn av studien er at mens hoppende gener ser ut til å være utbredt i kreft, varierer deres tilstedeværelse og innflytelse på tvers av kreftformer.
Teamet fant for eksempel at 12 prosent av gliomhjernekreft hadde minst ett hoppende gen, mens dette tallet var 87 prosent for en type lungekreft kalt plateepitelkarsinom.
"Hoppegener er viktigere i noen krefttyper versus andre, men i gjennomsnitt fant vi at minst en av dem aktiverte et kreftgen i omtrent halvparten av alle svulstene vi studerte," forklarer prof. Wang.
Han foreslår at det å gi leger denne typen informasjon kan hjelpe dem med å bestemme om de skal behandle bestemte kreftformer "mer aggressivt."
"Det gir også nye mål å studere for fremtidige kreftterapier," legger han til.
Et annet viktig funn var at hoppegener som fungerte som skjult på-brytere, var mer utbredt i kreft hvis DNA-form var mer åpen. Genomet holder vanligvis DNA tett lukket. Åpent DNA er mer sannsynlig å miste noe av funksjonen.
“Mye av det som transponerbare elementer gjør i genomet vårt, er fremdeles et mysterium. Denne studien er den første detaljerte oversikten over deres viktige roller i kreft. "
Prof. Ting Wang
