obrázek: umělecký dojem z chromotripse. Zobrazit více
kredit: Spencer Phillips / EMBL-EBI
vědci z Harvard Medical School a EMBL-EBI provedli největší analýzu napříč typy rakoviny nově objeveného mutačního jevu chromothripsis. Tato studie je dosud největší svého druhu a obsahuje údaje o sekvenování celého genomu (WGS) z více než 2600 nádorů zahrnujících 38 různých typů rakoviny.
Chromothripsis
Chromothripsis neboli „roztříštění chromozomů“ je mutační proces, při kterém velké části chromozomu procházejí masivními přeskupeními v jedné katastrofické události. Chromozomální oblasti se fragmentují na menší kousky, přeskupují se a znovu se připojují, což vede k nové konfiguraci genomu.
plné pochopení toho, jak tyto změny řídí vývoj genomu rakoviny a jaké molekulární mechanismy se podílejí na jejich tvorbě, jsou důležitými kroky k pochopení evoluce genomu rakoviny.
tento výzkum byl publikován v Nature Genetics jako součást projektu Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes (PCAWG), což je globální úsilí zahrnující mezinárodní spolupráci více než 1300 vědců. V této studii vědci ukázali, že chromotripsis události jsou mnohem častější u mnoha typů rakoviny, než se dříve myslelo. Mohly by také přímo propojit chromotripsi s běžnými znaky genomu rakoviny, včetně amplifikace onkogenu (zvýšení počtu kopií genu, který může způsobit rakovinu) a ztráty nádorových supresorů (geny, které regulují růst a dělení buněk).
prevalence Chromotripse u rakoviny
„integrovali jsme data WGS z více než 2600 nádorů zahrnujících více než 30 typů rakoviny,“ říká Isidro Cortés-Ciriano, Vedoucí skupiny v EMBL-EBI a bývalý postdoktorandský výzkumník na Harvardské lékařské fakultě. „Z toho jsme zjistili, že chromotripsis události a další typy komplexních genomových přeskupení jsou všudypřítomné napříč lidskými rakovinami, s frekvencí vyšší než 50% nádorů u některých typů rakoviny.“
použití datových sad WGS dalo vědcům lepší pohled na události chromotripse v genomu rakoviny. Předchozí studie zkoumající roli chromotripse u rakoviny a vrozených onemocnění často používaly technologie založené na poli s nízkým rozlišením. Zde vědci dokázali ukázat, že chromotripsis události jsou mnohem častější u rakoviny, než se dříve odhadovalo. Charakterizovali také vzorce masivních změn genomu napříč typy rakoviny, a studovali mechanismy opravy DNA zapojené do jejich generace.
„tato studie je další ukázkou síly rozsáhlého sekvenování celého genomu,“ říká Peter Park, Profesor biomedicínské informatiky na Harvardské lékařské fakultě a vedoucí autor článku. „Umožnilo nám to zkoumat matoucí složitost rozbití genomu v genomech rakoviny a charakterizovat společné rysy ve stovkách případů.“
Chromothripsis a prognóza rakoviny
„objevy provedené v tomto projektu nám umožňují lépe porozumět tomu, jak vzniká a vyvíjí se rakovina, stejně jako vzorce změn v DNA lidských nádorů,“ říká Cortés-Ciriano. „Některé z těchto změn mají silné klinické důsledky a v nadcházejících letech by mohly otevřít nové cesty pro terapeutický vývoj.“
vědci prokazují, že chromotripse formuje genom nádoru, což vede ke ztrátě supresorových genů nádoru a amplifikaci onkogenů k řízení progrese rakoviny. Chromotripse byla spojena se špatnou prognózou u pacientů s rakovinou, ale pokračující studie, jako je tato, nám pomáhají pochopit dopad chromotripse a dalších rozsáhlých změn genomu a jak mohou být použity pro diagnostiku rakoviny v budoucnu.
Pan-Cancer project
Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes project je spolupráce zahrnující více než 1300 vědců a lékařů z 37 zemí. Jednalo se o analýzu více než 2600 genomů 38 různých typů nádorů, což vytvořilo obrovský zdroj primárních genomů rakoviny. To byl výchozí bod pro 16 pracovních skupin ke studiu více aspektů vývoje rakoviny, příčinné souvislosti, progrese a klasifikace.