在癌细胞中挖掘基因组“最黑暗”的部分可以得到金子
来源:news medical | 校审:Kate Anderton | 2019-11-15 | 翻译:聚生物
挖掘癌症细胞基因组或遗传物质的丰富未知领域,为玛格丽特(Princess Margaret)的科学家们带来了黄金:开发抗前列腺癌药物的新蛋白质靶点。
玛格丽特癌症中心的研究人员利用最先进的全基因组测序技术对前列腺肿瘤样本进行测序,重点关注基因组中常被忽视的非编码区域:大量不含基因的DNA(即不编码蛋白质的DNA,非编码DNA),但仍含有重要的调控因子,这些调控因子决定了如果基因被打开或关闭。
在此之前,非编码区域被认为是“垃圾”DNA,曾经被认为对治疗癌症没什么用。但这并没有劝阻玛格丽特癌症中心的资深科学家马修·卢平博士将他的研究计划定位到非编码基因组的研究中。
“我们正在探索未知的领域。我们的目标是在有生之年战胜癌症。我们必须到处寻找,包括癌细胞基因组中‘最黑暗的’部分,寻找隐藏的‘黄金’”。多伦多大学(University of Toronto)医学生物物理系副教授马修·卢平(Mathieu Lupien)博士的实验室口号是“通过表观遗传学解码癌症”。
Lupien博士和一个由国家和国际临床医生、科学家、病理学家和计算科学家组成的21人团队在他的最新论文中发表了一篇题为“Cistrome-partitioning reveals convergence of somatic mutations and risk-variants on master transcription regulators in primary prostate tumors”(顺位分割揭示了原发性前列腺肿瘤中主要转录调节因子的体细胞突变和风险变体的收敛性)的论文。该论文发表于2019年11月14日星期四,评估了在原发性前列腺肿瘤中发现的27万多个突变的作用。
他们发现,一些积累在特定的非编码区域与一组特定的蛋白质结合,控制基因的开关状态。Lupien博士称这些蛋白质为“细胞的主人”,抑制了前列腺癌细胞的生长,显示出它们对药物开发的价值。
这代表了一种新的方法,它利用了肿瘤中所有突变的丰富信息,包括编码和非编码来源。他解释说,这让我们可以优先选择治疗目标。
“想象一下非编码基因组打开的可能性,”他补充道,理解非编码或暗基因组是科学家们日益关注的领域。
2003年,人类基因组计划绘制并测序了人类基因组,包括人类成长所必需的所有基因。研究发现,大约21000个蛋白质编码基因只占我们整个基因组的2%——生命蓝图或人类基因教学手册。另外98%的基因组(蛋白质的非编码部分)起什么作用?
科学家们已经意识到,隐藏在这些非编码DNA中的关键元素不仅控制着成千上万个基因的活动,而且在许多疾病中起着重要作用。对这一区域的挖掘可以为潜在的治疗方法提供重要的排序线索。
卢平博士说,人类基因组极其复杂。他解释说,基因组中黑暗或尚未被发现的部分包含数百万个基因开关,在我们生命的不同阶段影响着我们体内的所有细胞。
“现在我们可以开始把这些基因开关与癌症的发展联系起来,从而更准确地了解疾病是如何开始的,以及我们如何治疗它。”精确医疗目前依赖于几百种生物标志物和药物的组合,如果我们希望实现精确医疗的承诺,我们需要扩大生物标志物和药物的清单,卢平博士补充说。
“将非编码基因组纳入我们的分析是朝着实现我们目标的正确方向迈出的一大步。”
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