Geneetiline "allkiri" võib selgitada, miks surmavad nahavähid levivad

Geneetiline "allkiri" võib selgitada, miks surmavad nahavähid levivad
Geneetiline "allkiri" võib selgitada, miks surmavad nahavähid levivad
Anonim

Rahvusvaheline meeskond, mida juhivad riikliku inimgenoomi uurimisinstituudi (NHGRI) teadlased riiklikus tervishoiuinstituudis (NIH), on avastanud geneetilise "allkirja", mis võib aidata selgitada, kuidas pahaloomuline melanoom, surmav nahavorm. vähk, võib levida teistesse kehaosadesse.

Ajakirja Nature 3. augusti numbris ilmuvas uuringus osalesid teadlased 11 USA, Austraalia ja Iisraeli laborist. See on üks esimesi laiaulatuslikke vähigeneetika uuringuid, mis on saanud võimalikuks tänu rahvusvahelise inimgenoomi projektiga loodud rikkalikule teabele.

Ajakirjas Nature avaldatud uurimused aitavad selgitada melanoomi metastaaside ehk leviku mehhanisme. Ja see võib lõppkokkuvõttes näidata teed selle üha levinumaks ja sageli surmaga lõppeva haiguse paremaks diagnoosimiseks ja raviks.

"Oleme aastakümneid teadnud, et melanoom on mõnel patsiendil vähem agressiivne ja teistel agressiivsem, kuid me pole teadnud, miks," ütles uurimisrühma juhtinud NHGRI vanemteadur dr Jeffrey Trent. "Meie uuring annab vihjeid melanoomi bioloogiale, mis avab sellele kohutavale haigusele uue akna."

"Kuigi melanoom on väga mitmekesine haigus, on inimesed vaadanud seda kui pidevat spektrit," lisas NHGRI teadlane dr Michael Bittner, üks ajakirja Nature juhtivautoreid. "Siiani ei olnud melanoomiga inimeste populatsioonides võimalik tuvastada eraldiseisvaid alarühmi."

Kasutades uudset geneetilise analüüsi tehnoloogiat, mida nimetatakse geeniekspressiooni profileerimiseks, suutsid teadlased leida geneetilise allkirja või geenide erinevuste kogumi, mis jagas kaugelearenenud melanoomiga patsiendid esimest korda alarühmadesse.

Lümfoomi ja leukeemia alarühmade tuvastamiseks on juba kasutatud geeniekspressiooni profiilide koostamist. Selline vähi klassifitseerimine molekulaarsel tasandil annab võimaluse konkreetse patsiendi kasvaja prognoosi täpsemaks kindlaksmääramiseks, lähtudes tema geneetilisest struktuurist. See pakub ka lootust kohandada ravimeetodeid inimese jaoks, selgitas dr Trent.

"Õppides tundma, mis paneb iga patsiendi kasvaja kasvama, mis paneb selle levima või mitte, saate loodetavasti kohandada ravi vastav alt konkreetsele patsiendile, mitte kasutada universaalset lähenemisviisi," lisas lisas NHGRI vanemteadur dr Paul Meltzer, loodusdokumendi teine ​​juhtiv autor.

Geeniekspressiooniprofiilide koostamisel kasutatakse seadmeid, mida nimetatakse DNA mikrokiibideks, väikeseid klaasslaide, mis sisaldavad väikeses koguses tuhandeid teadaolevaid geene. Need geenikiibid suudavad seejärel kiiresti tuvastada, millised neist geenidest on ekspresseeritud või sisse lülitatud ühes vähikoe proovis, mis on võetud kehast või laboris kasvatatud vähirakkudest.

Selles viimases uuringus tehti 40 patsiendi melanoomi kasvajates peaaegu pool miljonit mõõtmist peaaegu 7000 erineva geeni kohta. Seejärel kasutati kiipidelt saadud andmete analüüsimiseks keerukat statistilist tarkvara kasutavaid arvuteid, et leida kasvajaproovide hulgast geeniekspressiooni peidetud mustrid. Leiti, et üheksateist vähktõbe on geeniekspressioonis väga sarnased, erinedes ülejäänud kasvajatest ligikaudu 500 geeni ekspressiooni poolest. Patsientide ajaloo kohaselt olid selle klastri kasvajad vähem agressiivsed, mis viitab sellele, et nad metastaaseerusid vähem kiiresti.

"Seda tehnoloogiat kasutades nägime seda diskreetset alamhulka, mis tõi fookusesse selle rühma olemasolu, millest me varem ei teadnud," ütles dr Meltzer. "Me nägime geene, mis selles rühmas olid sisse või välja lülitatud."

Seotud katses püüdsid teadlased seejärel kindlaks teha erinevusi geeniekspressioonis, mis on seotud laboris kultiveeritud inimese melanoomirakkude bioloogilise käitumise erinevustega.Mõnel neist vähirakkudest oli palju suurem invasiivsus ehk võime liikuda läbi teiste rakkude kihtide – see protsess on seotud vähi levikuga. Lisaks oli mõnel neist samadest kiiresti liikuvatest rakkudest suurem võime moodustada selliseid nööritaolisi struktuure, mis sarnanevad veresoontega, mis on vajalikud kasvajate kasvamisel toitmiseks.

"See artikkel kujutab endast tähelepanuväärset näidet geeniekspressiooni profiilide koostamise võimsusest," kommenteeris dr Bert Vogelstein, Johns Hopkinsi meditsiiniasutuste onkoloogiaprofessor ja Howard Hughesi meditsiiniinstituudi uurija. "Tulemused ei anna mitte ainult intrigeerivaid teadmisi bioloogiast, vaid annavad ka teavet, mis peaks olema kasulik melanoomiga patsientide raviks."

NHGRI direktori dr Francis Collinsi jaoks on uurimistulemused järjekordne näide inimgenoomi projekti pühendumusest pakkuda teadlastele koheselt tasuta ja piiranguteta dešifreeritud inimese geneetiline kood, kuna inimese genoom on järjestatud.

"Meie eesmärk on pakkuda kvaliteetset teavet inimese geneetilise koodi kohta, et teadlased saaksid seda praegu kasutada haiguste diagnoosimise, ennetamise ja ravi parandamiseks," lisas ta.

Naha pahaloomulised kasvajad on inimeste kõige levinumad vähivormid ja melanoom on kõige tõsisem nahavähi vorm. Paljudes maailma piirkondades kasvab melanoomi esinemissagedus kiiremini kui teiste vähivormide puhul. Eksperdid usuvad, et suur osa sellest kasvust tuleneb inimeste suuremast kokkupuutest päikese ultraviolettkiirgusega, mis võib põhjustada DNA-s kirjavigu ja selle tulemusena kahjustada naharakke.

Uuringu kaasautori dr Nicholas Haywardi, Queenslandi meditsiiniuuringute instituudi vähigeneetiku, jaoks on suundumus eriti murettekitav. Austraalia põhjaosas Queenslandi osariigis haigestub hinnanguliselt ühel mehel 13-st ja ühel naisel 17-st elu jooksul melanoom.

"Selle töö peamine tähtsus seisneb selles, et näib olevat melanoomi alarühmi, mis käituvad bioloogilises mõttes erinev alt," ütles Hayward."Need erinevused võivad viidata sellele, millised teed on kaasatud ja mida me peaksime terapeutilise sekkumise jaoks sihtima."

Dr Vernon Sondaki, Ann Arboris asuva Michigani ülikooli kirurgia dotsendi ja teise Nature artikli autori jaoks muudavad selle uuringu tulemused seda, kuidas teadlased arvavad melanoomist ja sellest, kuidas arstid seda ravivad. tulevikus.

"See on pilguheit melanoomiraku salajasele elule," ütles Sondak. "Kui melanoom avastatakse selle varases staadiumis, on see väga ravitav. Kuid hilisemates staadiumides võib see olla ettearvamatult agressiivne või mitteagressiivne. Nüüd on meil uus tööriist, et välja selgitada, kuidas kasvaja selliseks sai."

Uuringus osalevate asutuste hulgas on NHGRI; Riiklik Vähiinstituut; Iowa ülikooli vähikeskus; Hewlett-Packardi laborid Haifas, Iisraelis; Texase A & M ülikool; Queenslandi meditsiiniuuringute instituut Queenslandis, Austraalias; Barrow Neurological Institute Phoenixis, Arizonas; Michigani Ülikool; Washingtoni Ülikool; ja Arizona ülikooli vähikeskus.

Populaarne teema