Из «моря мутаций» на поверхность появляются две возможные линии рака

Анализируя данные тысяч пациентов, исследователи из Принстона выявили генетические мутации, которые часто встречаются у людей с раком матки, колоректальным раком или раком кожи - важный шаг к использованию последовательностей генома для лучшего понимания рака и руководства новыми методами лечения.

Многие генетические нарушения обычно встречаются при раковых заболеваниях, и ученые работают над тем, чтобы отличать тех, кто непосредственно участвует в начальном росте рака и его распространении по всему организму. Сложность как болезни, так и обычных функций генома затруднила эту проблему. Тем не менее, исследователи применяют достижения в области науки о данных к новым коллекциям генетических данных к вопросу о том, как развивается рак.

«Существуют многочисленные мутации, которые происходят при раке любого человека», - сказала Мона Сингх, старший автор статьи, и профессор компьютерных наук Принстона и Институт интегративной геномики им. Льюиса-Сиглера. «Главный вопрос в геномике рака состоит в том, чтобы выяснить, из этого большого моря мутаций, которые действительно являются причинами для инициации рака и являются причиной прогрессирования».

В исследовании, опубликованном 28 июня в журнале PLOS Computational Biology, группа Сингх рассмотрела этот вопрос, выстроив мутации в большой группе генов, которые играют ключевую роль в регуляции экспрессии генов и других клеточных процессах. Эти гены известны как гены цинкового пальца, поскольку они имеют структуру белка, которая включает ион цинка. Исследователи изучили мутации в этих генах с использованием Атласа генома рака, который включает более 10 000 образцов опухолей из 32 типов рака.

Даниэль Манро, ведущий автор статьи, сказал, что исследователи смогли воспользоваться сходствами генов, чтобы найти общие мутации рака, которые разрушают структуры белка, приводя к нарушениям клеточных функций.

«Это позволяет нам выявлять закономерности, потому что мы можем одновременно смотреть на многие разные белки», - сказал Манро, аспирант Института интегративной геномики им. Льюиса-Сиглера. Дарио Херси, бывший докторант-исследователь в лаборатории Сингх, который теперь является доцентом в Университете Небраски Омаха, также был соавтором.

Раковые клетки быстро делятся и часто имеют недостающие механизмы восстановления ДНК, что приводит к высоким скоростям мутаций по сравнению с нормальными клетками. Поэтому исследователи проверяли, были ли обнаруженные мутации чаще, чем можно было бы ожидать, - важная проверка для оценки значения их результатов. Они рассчитали общие скорости мутаций генов цинкового пальца у каждого больного раком и обнаружили, что два места, влияющие на аминокислоты 9 и 11 в области цинкового пальца, были мутированы с более высокими скоростями, чем этот фоновый уровень.

Среди других контрольных анализов группа также сравнивала скорости мутаций на аминокислотах 9 и 11 с уровнями «мутационных сигнатур», которые, как известно, являются общими для генома в конкретных типах рака. Хотя такие мутации распространены в этих раковых образованиях, у аминокислот 9 в областях пальцев цинка они встречались почти в 10 раз чаще, чем можно было бы ожидать в случаях рака матки и колоректального рака.

Исследование далее показало, что в других типах рака гены цинкового пальца имеют больше мутаций, чем общий геном. Взятые вместе, результаты являются убедительным доказательством того, что гены цинкового пальца являются основными игроками в регуляции генов, которые вы видите в раке, - сказала Сингх.

Сингх сказала, что результаты помогут провести лабораторные исследования и приведут к прогрессу в понимании механизмов рака.

«Мы стремимся к тому, чтобы другие люди следили за этой работой», - сказала она.

Источник: https://medicalxpress.com/news/2018-08-sea-mutations-cancer-links-surface.html