מיטוב טכנולוגיות לגילוי מוטציות של תאים סרטניים

איך להוריד סרטונים מיוטיוב (בלי תוכנה ובלי תוסף לדפדפן) 2019 (יוני 2019).

Anonim

לתאי סרטן יש לעיתים קרובות מוטציות בדנ"א שלהם, אשר יכולות לתת למדענים רמזים לגבי אופן הופעת הסרטן או איזה טיפול עשוי להיות היעיל ביותר. מציאת המוטציות הללו יכולה להיות קשה, אך שיטה חדשה עשויה להציע תוצאות מקיפות ומלאות יותר.

צוות חוקרים פיתח מסגרת חדשה שיכולה לשלב שלוש שיטות קיימות למציאת המוטציות הגדולות - או וריאציות מבניות - לתמונה אחת שלמה יותר.

פנג יואי, פרופסור לביוכימיה וביולוגיה מולקולרית במכללת פן סטייט, אמר שהשיטה החדשה שפורסמה היום (10 בספטמבר) בגנטיקה של הטבע יכולה לסייע לחוקרים למצוא שינויים מבניים חדשים בתוך ה- DNA של תאי הסרטן וללמוד עוד על האופן שבו סרטן מתחילים.

"הצלחנו לעצב ולהשתמש במסגרת חישובית זו כדי לחבר את שלוש השיטות יחד, כדי לקבל את המבט המקיף ביותר על הגנום", אמר יואה. "כל שיטה בפני עצמה יכולה רק לסקור חלק מהשינויים המבניים, אך כאשר משלבים את התוצאות של שלוש השיטות השונות, ניתן לקבל את המבט המקיף ביותר של הגנום הסרטני".

גרסאות מבניות הן מוטציות גדולות בדנ"א העלולות לגרום לגנים הגורמים לסרטן. לדוגמה, סוגים מסוימים של סרטן המוח, כגון סוגים שסבלו הסנטורים ג'ון מקיין ואדוארד קנדי, יכולים להיגרם על ידי גרסאות מבניות המגבירים גנים מסוימים הגורמים לסרטן. בכמה סוגי סרטן, בידיעה של חולה יש הפרעה זו מסייעת לרופאים להחליט על תוכנית הטיפול הטובה ביותר.

יואה אמר למצוא אלה וריאנטים מבניים חשוב מכמה סיבות.

"אם אתה חולה סרטן, בידיעה על גרסאות מבניות המוליכות לסרטן יכול לעזור לנו להבין מדוע יש לך חולה ואולי איזה טיפול יכול להיות הכי טוב", אמר יואה.

החוקרים השתמשו בשלוש שיטות קיימות למציאת גרסאות מבניות: מיפוי אופטי, תפוקה גבוהה של הכרומוזום לכידת כרומוזום (הידועה בשם Hi-C), ורצף גנום שלם, אשר נעשה בו שימוש כדי לגלות את רוב הגרסאות המבניות שכבר ידועות.

באמצעות השיטה החדשה שלהם, החוקרים הצליחו למצוא וריאציות מבניות עבור למעלה מ -30 סוגים של תאים סרטניים. צוות המדענים היה מסוגל גם להשתמש באותן שיטות כדי להתחיל ללמוד מדוע סוגים מסוימים של גרסאות מבניות עשוי להיות תורם לסרטן.

"רבים מהגרסאות המבניות הנמצאות בסוגי סרטן אנושיים אינם משפיעים ישירות על גן", אמר ג'סי דיקסון, עמית במכון סאלק בסן דייגו, ואחד ממחברי המחקר. "במקום זאת, גרסאות מבניות רבות מופיעות בחלקים שאינם מקודדים של הגנום, מה שאנשים מכנים 'דנ"א גנטי', וזה יכול להיות קצת מסתורין לגבי הסיבות לכך שהם עשויים לתרום לסרטן".

מה החוקרים הצליחו לראות כי כמה גרסאות מבניות מופיעים להשפיע על הרגולציה הגן "רגולציה" ב רצפים שאינם מקודדים של ה- DNA. מתגים פגומים מונעים הפעלה או כיבוי מתאימים של גנים ספציפיים וזה יכול לתרום לסרטן.

"עם הרבה סרטן, הגן עצמו הוא בסדר, אבל 'מתג' השולט בו הוא מה שגורם לבעיות, " אמר יואה. "באמצעות הגישה שלנו, זה אפשרי כי נוכל לגלות כי המתג היה שבור למצוא תרופה המבוססת על היעד הספציפי עבור הבורר הזה.אם זה כבוי, למשל, אולי נוכל להשתמש בטכנולוגיה עריכת גנים כדי להחזיר אותו.

הם גם השתמשו בשיטת ה- Hi-C כדי לחקור כיצד וריאציות מבניות יכולות להשפיע על מבנה גנום תלת-ממדי - כיצד ה- DNA מתקפל בתוך התא.

"התאים קטנים, אבל הדנ"א שלהם ארוך מאוד, וכל הדנ"א מתא אחד יהיה ארוך יותר משני מטרים", אמר ד"ר איוב דקר, פרופסור ומנהל שותף של התוכנית בביולוגיה של מערכות מאוניברסיטת מסצ'וסטס, חוקר המכון הרפואי הווארד יוז ומרצה בכיר של העיתון. מצאנו כי שינויים גנומיים בתאי הסרטן יכולים להוביל להבדלים באופן שבו הגנום מתקפל וזה יכול להוביל למקרים בהם הגנים הופכים או מופעלים על ידי בוררים רגולטוריים שגויים ".

צוות המדענים הצליח לגלות כי גרסאות מבניות משפיעות על קיפול הגנום בתאי הסרטן, וכי שינויים אלו עשויים לתרום לסרטן.

"אחת התגליות שעשינו בעבר היא שהגנום שלנו מקופל למבנים נפרדים, כמעט כמו שכונות קטנות", אמר דיקסון. "נראה כי כמה גרסאות מבניות גורמות לשינויים בשכונות הללו, כך שגן הגורם לסרטן עובר משכונה שבה הגן נשמר בשקט למקום שבו הגן מופעל".

בעתיד, יואה וצוות המחקר שלו מתכננים ליישם את השיטה החדשה בחולי סרטן נוספים והם עובדים בשיתוף פעולה הדוק עם מכון פן סטייט לרפואה מותאמת אישית. המדענים מציעים כי עבודה זו יכולה להוביל ליכולת טובה יותר לחזות אילו גרסאות מבניות עשויות לתרום לסרטן, ואילו גנים הם מכוונים.

"אם אנו יכולים להבין אילו מוטציות מניעות אילו גנים, יש לכך פוטנציאל להצביע על כך שהסרטן יהיה רגיש לטיפול על ידי תרופות מסוימות המכוונות לגנים האלה", אמר יואה. "גישה כזו הייתה מאתגרת מאוד בעבר עבור מוטציות לא קידוד מבניות בגנום."

menu
menu