Naukowcy ujawniają nowe osłabienie śmiertelnego raka mózgu

Glejak może być spowodowany przez wzorce składania DNA 3D, nie tylko mutacje, oferując nowe ścieżki do leczenia.

Według nowych badań przedklinicznych przeprowadzonych przez naukowców z Weill Cornell Medicine sugeruje, że sposób, w jaki DNA podwaja ją jądra komórki mózgowej, może wykonać Kluczowa rola w zrozumieniu glejakaszczególnie agresywna i śmiertelna postać raka mózgu.

W komórce molekularnej magazynu wyniki proponują a Nowe ramy badania rakaktóry wykracza poza mutacje genetyczne, aby skupić się na organizacji przestrzennej i interakcjach regulacyjnych genów w trzech wymiarach.

„Glejak jest jednym z tbardziej agresywne i nieuleczalne. Chociaż wiele wiemy o mutacjach i genach, które je charakteryzują, nadal nie mamy skutecznych sposobów na powstrzymanie tego ” – powiedział Effie ApostolouProfesor biologii molekularnej w medycynie w Weill Cornell, który jest współautorem badania.

„Teraz wprowadzamy nową perspektywę. Możemy mieć szansę Odkryj logikę regulacyjną tego raka mi Zidentyfikuj potencjalne centra kontrolne że możemy go wyeliminować. „

Nowa perspektywa obejmuje Podstawowa dychotomia: Human genom, jeśli jest w pełni rozszerzony, mierzy około 1,80 m długości. Jednak należy go zagęścić, aby dopasować się do rdzenia komórkowego, przestrzeni około 80 razy mniejsze niż ziarno piasku. Aby to osiągnąć, DNA składa się i wielokrotnie zwija się, umożliwiając odległe regiony wzdłuż sekwencji liniowej wdrażanie bliskiego kontaktu fizycznego.

„Badając organizację DNA w przestrzeni 3D, odkryliśmy centra, w których kilka regiony genetyczne, które wydają się być odłączone Są w stanie komunikować się i współpracować ” – mówi Apostolou.

U zdrowego osoby ośrodki koordynują normalne procesy fizjologiczne, takie jak Rozwój embrionalnyAle kiedy naukowcy przeanalizowali komórki glejaka od różnych pacjentów, stwierdzili, że powodujące geny raka pogrupowały i skoordynowały się z innymi genami, o których nie wiadomo, że są zaangażowane w glejak.

„To badanie to pokazuje Organizacja 3D DNA w komórkach nowotworowych Odgrywa silną rolę w prowadzeniu zachowania raka mózgu – czasem nawet więcej niż ich własne mutacje – powiedział Howard w porządkuProfesor medycyny w neurologii w WIELL Cornell Medicine oraz dyrektor Newyork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center Center Center, który jest współużytkowany badanie.

Study CO -AUTHORY obejmują Sarah Brevesktóry pracuje w laboratorium Apostolou i jest rezydentem chirurgicznym w NewYork-Presub Outnomplete /Weill Cornell Medical Center, i Dafne Campiigli di Giammartinoz włoskiego Instytutu Technologii w Genova, Włochy.

U zdrowych ludzi regiony DNA zaangażowane w centra glejaka są na ogół nieaktywne, co oznacza, że ​​komórka nie używa genów w ich pobliżu do wytwarzania białek wpływających na funkcję komórki.

Badacze zastanawiali się, co by się stało z komórkami glejaka, gdyby uciszyli centrum podejrzane o powiązanie z rakiem. Za zgodą pacjentów poddawanych leczeniu w Newyork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Centeruzyskali komórki próbki nowotworów do badania.

Kiedy użyli genetycznego narzędzia do edycji o nazwie Zakłócenia CRISPR Aby wyłączyć centrum w komórkach glejaka, które rosły w płytkach Petriego, wywołało to Efekt domina.

Aktywność wielu genów związanych z centrum zmniejszyła się, kilka genów rakotwórczych zostało przerwanych, a komórki rakowe zmniejszają ich zdolność do tworzenia guzów podobnych do sfery.

„Osiągnęliśmy Zmień program onkogenny Komórki glejaka i ich zdolność do organizowania i tworzenia czegoś podobnego do raka na płycie – powiedział Apostolou.

Odkrycia w glejakach doprowadziły badaczy do zbadania wcześniej opublikowanych analiz 16 różnych rodzajów raka. Odkryli, że te centrum 3D Hyperconnect wydają się być cechą większości nowotworów, w tym czerniaka, płuc, prostaty, macicy i innych. Chociaż każdy rodzaj raka ma powiązany jeden zestaw centrów, odkryli również Centra wspólne dla różnych rodzajów raka.

Zespół zauważył, że większość centrów 3D Nie jest to spowodowane oczywistymi mutacjami genetycznymijak zepsuty, wzmocniony lub przełożony. Zamiast tego jest zwykle tworzone z powodu zmiany epigenetyczne – Zmiany w sposobie pakowania DNA i sposób kontrolowania genów w komórce.

Na przykład maszyny białkowe, które wiąże się z określonymi sekwencjami DNA i wpływa na to, czy gen jest aktywowany, czy dezaktywowany Wpływa na tworzenie centrów 3D.

„Identyfikując ważne centra kontrolne w tej strukturze 3D, odkryliśmy nowe cele potencjał przyszłych zabiegów„Fine powiedział, który jest także zastępcą dyrektora ds. Badania translacyjnego w Sandra i Edward Meyer Cancer Center w Weill Cornell Medicine.

„Następnie zbadamy, jak tworzą się te centra i czy możemy je bezpiecznie przerywać powolny lub przerwający wzrost guza. Nasze badania sugerują, że celowanie w epigenetyczną i przestrzenną organizację genomu może uzupełniać tradycyjne terapie molekularne. „