imagine: impresia artistului despre chromothripsis. vezi mai mult
Credit: Spencer Phillips / EMBL-EBI
cercetătorii de la Harvard Medical School și EMBL-EBI au efectuat cea mai mare analiză a tipurilor de cancer ale fenomenului mutațional nou descoperit chromothripsis. Acest studiu este cel mai mare de acest gen până în prezent, conținând date de secvențiere a genomului întreg (WGS) de la peste 2600 de tumori care acoperă 38 de tipuri diferite de cancer.
Chromothripsis
Chromothripsis, sau ‘spargerea cromozomilor’, este un proces mutațional în care întinderi mari ale unui cromozom suferă rearanjări masive într-un singur eveniment catastrofal. Regiunile cromozomiale se fragmentează în bucăți mai mici, se rearanjează și se reunesc, ducând la o nouă configurație a genomului.
înțelegerea completă a modului în care aceste modificări determină evoluția genomului cancerului și ce mecanisme moleculare sunt implicate în generarea lor, sunt pași importanți către înțelegerea evoluției genomului cancerului.
această cercetare a fost publicată în Nature Genetics ca parte a proiectului Pan-Cancer Analysis of whole Genomes (PCAWG), un efort global care implică colaborarea internațională a peste 1300 de oameni de știință. În acest studiu, cercetătorii au arătat că evenimentele de cromotripsie sunt mult mai frecvente în multe tipuri de cancer decât se credea anterior. De asemenea, ar putea lega direct cromotripsisul de semnele distinctive comune ale genomului cancerului, inclusiv amplificarea oncogenă (o creștere a numărului de copii ale unei gene care poate provoca cancer) și pierderea supresoarelor tumorale (gene care reglează creșterea și diviziunea celulară).
prevalența Cromotripsisului în cancer
„am integrat date WGS de la peste 2600 de tumori care acoperă mai mult de 30 de tipuri de cancer”, spune Isidro cort, lider de grup la EMBL-Ebi și fost cercetător postdoctoral la Harvard Medical School. „Din aceasta am descoperit că evenimentele de cromotripsie și alte tipuri de rearanjări complexe ale genomului sunt omniprezente în cancerele umane, cu frecvențe mai mari de 50% din tumorile din unele tipuri de cancer.”
utilizarea seturilor de date WGS a oferit cercetătorilor o imagine îmbunătățită a evenimentelor de cromotripsis în genomul cancerului. Studiile anterioare privind rolul cromotripsisului în cancer și bolile congenitale au folosit adesea tehnologii bazate pe matrice cu rezoluție scăzută. Aici cercetătorii au putut arăta că evenimentele de cromotripsis sunt mult mai răspândite în cancer decât se estimase anterior. Ei au caracterizat, de asemenea, modelele de modificări masive ale genomului între tipurile de cancer și au studiat mecanismele de reparare a ADN-ului implicate în generarea lor.
„acest studiu este încă o demonstrație a puterii secvențierii întregului genom pe scară largă”, spune Peter Park, profesor de Informatică biomedicală la Harvard Medical School și autor principal al lucrării. „Ne-a permis să cercetăm complexitatea uluitoare a spargerii genomului în genomul cancerului și să caracterizăm trăsături comune în sute de cazuri.”
Chromothripsis și prognosticul cancerului
” descoperirile făcute în acest proiect ne permit să înțelegem mai bine modul în care apare și evoluează cancerul, precum și tiparele de modificări ale ADN-ului tumorilor umane”, spune cort. „Unele dintre aceste modificări au implicații clinice puternice și ar putea deschide noi căi pentru dezvoltarea terapeutică în următorii ani.”
cercetătorii demonstrează că cromotripsisul modelează genomul tumoral, ducând la pierderea genelor supresoare tumorale și la amplificarea oncogenelor pentru a conduce progresia cancerului. Cromotripsisul a fost asociat cu un prognostic slab pentru pacienții cu cancer, dar continuarea studiilor de acest gen ne ajută să înțelegem impactul cromotripsisului și al altor modificări ale genomului la scară largă și modul în care acestea pot fi utilizate pentru diagnosticul cancerului în viitor.
proiectul Pan-Cancer
proiectul Pan-Cancer Analysis of whole Genomes este o colaborare care implică mai mult de 1300 de oameni de știință și clinicieni din 37 de țări. Aceasta a implicat analiza a peste 2600 de genomi din 38 de tipuri diferite de tumori, creând o resursă uriașă de genomi de cancer primar. Acesta a fost punctul de plecare pentru 16 grupuri de lucru pentru a studia mai multe aspecte ale dezvoltării cancerului, cauzalității, progresiei și clasificării.