kép: a művész benyomása a kromotripszisről. részletek
jóváírás: Spencer Phillips / EMBL-EBI
a Harvard Medical School és az EMBL-EBI kutatói elvégezték az újonnan felfedezett mutációs jelenség, a chromothripsis legnagyobb elemzését a ráktípusok között. Ez a tanulmány a mai napig a legnagyobb a maga nemében, amely több mint 2600 daganat teljes genom szekvenálási (WGS) adatait tartalmazza, amelyek 38 különböző típusú rákot ölelnek fel.
Chromothripsis
a Chromothripsis vagy ‘kromoszóma-törés’ olyan mutációs folyamat, amelynek során a kromoszóma nagy szakaszai hatalmas átrendeződéseken mennek keresztül egyetlen katasztrofális esemény során. A kromoszómális régiók kisebb darabokra törnek, átrendeződnek és újra csatlakoznak, ami új Genom konfigurációhoz vezet.
annak teljes megértése, hogy ezek a változások hogyan vezetik a rák Genom evolúcióját, és milyen molekuláris mechanizmusok vesznek részt a generációjukban, fontos lépések a rák Genom evolúciójának megértése felé.
ez a kutatás a Nature Genetics-ben jelent meg a PAN-Cancer Analysis of Whole Genomes (PCAWG) projekt részeként, amely globális erőfeszítés több mint 1300 tudós nemzetközi együttműködésével. Ebben a tanulmányban a kutatók kimutatták, hogy a kromotripszis események sokkal gyakoribbak a rák számos típusában, mint azt korábban gondolták. Közvetlenül összekapcsolhatják a kromotripszist a rák genomjának közös jellemzőivel, beleértve az onkogén amplifikációt (a rákot okozó gén másolatainak számának növekedése) és a tumorszuppresszorok (a sejtnövekedést és osztódást szabályozó gének) elvesztését.
Chromothripsis prevalenciája a rákban
“több mint 2600 daganatból származó WGS-adatokat integráltunk, amelyek több mint 30 ráktípust öleltek fel”-mondja Isidro Corts-Ciriano, az EMBL-EBI csoportvezetője és a Harvard Medical School korábbi posztdoktori kutatója. “Ebből azt fedeztük fel, hogy a kromotripszis események és más típusú komplex Genom átrendeződések átterjednek az emberi daganatokra, egyes ráktípusokban a tumorok gyakorisága meghaladja az 50% – ot.”
a WGS adatkészletek felhasználásával a kutatók továbbfejlesztett képet kaptak a rákgenom kromotripszis eseményeiről. A chromothripsis szerepét vizsgáló korábbi tanulmányok a rákban és a veleszületett betegségekben gyakran alacsony felbontású tömbalapú technológiákat alkalmaztak. Itt a kutatók meg tudták mutatni, hogy a kromotripszis események sokkal gyakoribbak a rákban, mint korábban becsülték. Jellemezték a ráktípusok közötti hatalmas genomváltozások mintáit is, és tanulmányozták a DNS-javító mechanizmusokat, amelyek részt vesznek a generációjukban.
“ez a tanulmány egy újabb demonstráció a nagyszabású teljes genom szekvenálás erejéről” – mondja Peter Park, a Harvard Medical School orvosbiológiai informatika professzora és a tanulmány vezető szerzője. “Ez lehetővé tette számunkra, hogy megvizsgáljuk a rákos genomok genomtörésének zavarba ejtő összetettségét, és több száz esetben jellemezzük a közös jellemzőket.”
Chromothripsis és a rák prognózisa
“az ebben a projektben tett felfedezések lehetővé teszik számunkra, hogy jobban megértsük, hogyan alakul ki és fejlődik a rák, valamint az emberi daganatok DNS-ben bekövetkező változások mintáit” – mondja Cort ons-Ciriano. “Ezeknek a változásoknak jelentős klinikai következményei vannak, és új utakat nyithatnak a terápiás fejlődés számára az elkövetkező években.”
a kutatók azt mutatják, hogy a chromothripsis formálja a tumor genomját, ami a tumor szuppresszor gének elvesztéséhez és az onkogének amplifikációjához vezet a rák progressziójához. A kromotripszist összefüggésbe hozták a rákos betegek rossz prognózisával, de az ilyen tanulmányok folytatása segít megérteni a kromotripszis és más nagy léptékű genomváltozások hatását, és azt, hogy ezeket hogyan lehet felhasználni a rák diagnosztizálására a jövőben.
a Pan-Cancer project
a Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes projekt több mint 1300 tudós és klinikus együttműködése 37 országból. Több mint 2600, 38 különböző daganattípus genomjának elemzését foglalta magában, hatalmas erőforrást hozva létre az elsődleges rákos genomokból. Ez volt a kiindulópont 16 munkacsoport számára a rák kialakulásának, okozati összefüggésének, progressziójának és osztályozásának több aspektusának tanulmányozására.