Kræft: Forskere finder 129 'hoppende gener', der driver tumorvækst
I kræftforskning leder forskere normalt efter kræftgener ved at gennemsøge genomet efter ændrede sekvenser - eller mutationer - i DNA. Men en ny undersøgelse har nu afsløret, at hoppegener, som sædvanlig sekventering overser, også er vigtige drivkræfter for tumorvækst.
Forskere ved Washington University School of Medicine i St. Louis, MO, fandt ud af, at hoppegener er udbredt i kræft og fremmer tumorvækst ved at tvinge kræftgener til at forblive tændt.
De analyserede 7.769 tumorprøver fra 15 forskellige kræftformer og fandt 129 springende gener, der kan drive tumorvækst gennem deres indflydelse på 106 forskellige kræftgener.
De hoppende gener fungerede som ”snigende tænd / sluk” i 3.864 af de tumorer, som holdet analyserede. Disse tumorer kom fra bryst, tyktarm, lunge, hud, prostata, hjerne og andre typer kræft.
En nylig Naturgenetik papir giver en fuldstændig redegørelse for undersøgelsen.
Ved at identificere springende gener som potentielle genetiske mål bryder resultaterne ny grund i søgen efter nye kræftbehandlinger.
"Hvis du," siger Ting Wang, der er professor i medicin i Institut for Genetik, "udfører typisk genomsekventering på udkig efter genetiske mutationer, der driver kræft, vil du ikke finde hoppende gener."
En sygdom med mange genetiske facetter
Kræft udvikler sig, når de genetiske instruktioner, der styrer, hvordan celler fungerer, især hvordan de modnes og deler sig, gennemgår visse ændringer.
Nogle af de genetiske ændringer, der forårsager kræft, ændrer kroppens naturlige kantsten på cellevækst; andre kan forstyrre strukturen og funktionen af proteiner, der udfører arbejdet med celler og holde dem i god stand.
Genetiske ændringer med potentiale til at forårsage kræft kan overføres fra forælder til barn. De kan også opstå i en persons levetid, såsom under celledeling eller som reaktion på ultraviolet stråling, kræftfremkaldende stoffer i tobaksrøg eller andre miljømæssige faktorer.
Der er forskellige typer genetiske ændringer. Nogle påvirker kun en enkelt byggesten af DNA, mens andre kan duplikere, udelade eller omarrangere lange sekvenser af byggesten.
En anden måde, hvorpå genetiske ændringer kan føre til kræft, ændrer ikke selve DNA'et, men ændrer dets evne til at udtrykke sine instruktioner. Denne type ændringer kaldes epigenetisk. En måde, det sker på, er gennem kemiske tags, der vedhæftes til DNA'et.
Det er normalt, at celler, selv sunde, har genetiske ændringer, men kræftceller har tendens til at have mange flere af disse. Hver persons kræft vil have sit eget mønster af genetiske ændringer, og selv i den samme tumor kunne forskellige celler have forskellige genetiske fingeraftryk.
Springende gener - en ny type driver
Springende gener, som forskere kalder transponerbare elementer, er sekvenser af DNA, der kan bevæge sig rundt i et genom. De "findes i mange forskellige former og former", og forskere har brug for specialværktøjer til at analysere dem.
Takket være forbedrede og kraftfulde teknikker er forskere klar over, at hoppegener er meget aktive i genomet, og at måske "de ikke længere skal marginaliseres."
Hvordan springende gener kom ind i det menneskelige genom under evolution er et varmt spørgsmål. Nogle mennesker har hævdet, at virusinfektion har været en almindelig vej.
Tidligere undersøgelser har vist, at specifikke elementer inden for hoppegener kan påvirke ekspressionen af kræftgener. Disse har imidlertid ikke undersøgt sådanne begivenheder meget detaljeret eller undersøgt, hvor almindelige de kan være i forskellige kræftformer.
Så Prof. Wang og hans team besluttede at adressere disse punkter ved hjælp af tumorprøver fra The Cancer Genome Atlas-programmet.
De opdagede, at hoppegener er et træk ved mange kræftformer med accelereret tumorvækst.
Det ser ud til, at de springende gener i disse mere aggressive kræftformer opfører sig som "kryptiske switches", der tænder kræftrelaterede gener, der normalt er tavse - og holder dem tændt.
Hoppegener varierer blandt kræftformer
Et kritisk fund af undersøgelsen er, at mens hoppende gener ser ud til at være udbredt i kræft, varierer deres tilstedeværelsesmønster og indflydelse på tværs af kræftformer.
Holdet fandt for eksempel, at 12 procent af gliom hjernecancer havde mindst et hoppende gen, mens dette tal var 87 procent for en type lungekræft kaldet pladecellekarcinom.
”Hoppegener er vigtigere i nogle kræftformer versus andre, men i gennemsnit fandt vi mindst en af dem, der aktiverede et kræftgen i ca. halvdelen af alle de tumorer, vi undersøgte,” forklarer prof. Wang.
Han foreslår, at det at give læger denne type information kan hjælpe dem med at beslutte, om de skal behandle bestemte kræftformer "mere aggressivt."
”Det giver også nye mål at studere for fremtidige kræftterapier,” tilføjer han.
Et andet vigtigt fund var, at hoppegener, der fungerede som snigende tændingsomskiftere, var mere udbredt i kræftformer, hvis DNA-form var mere åben. Genomet holder typisk DNA tæt lukket. Åben formet DNA mister sandsynligvis noget af sin funktion.
”Meget af, hvad transponerbare elementer gør i vores genom, er stadig et mysterium. Denne undersøgelse er den første detaljerede oversigt over deres vigtige roller i kræft. ”
Prof. Ting Wang
