在癌細(xì)胞中挖掘基因組的最暗部分可產(chǎn)生黃金
瑪格麗特公主的科學(xué)家們從豐富的未知基因組或癌細(xì)胞遺傳物質(zhì)的領(lǐng)域挖掘出了黃金:這是開發(fā)抗前列腺癌藥物的新蛋白質(zhì)靶標(biāo)。
使用最先進(jìn)的全基因組測(cè)序技術(shù)對(duì)前列腺腫瘤樣品進(jìn)行研究,瑪格麗特公主癌癥中心的研究人員專注于經(jīng)常被忽視的基因組非編碼區(qū):大量無(wú)基因的DNA(即不編碼的DNA)蛋白質(zhì)),但仍然具有決定基因是否開啟或關(guān)閉的重要調(diào)控因素。
以前被認(rèn)為是“垃圾” DNA,非編碼區(qū)曾經(jīng)被認(rèn)為對(duì)治療癌癥幾乎沒有作用。
但這從未阻止瑪格麗特公主癌癥中心的高級(jí)科學(xué)家Mathieu Lupien博士將他的研究計(jì)劃投入到非編碼基因組的研究中。
我們正在探索未知領(lǐng)域。我們的目標(biāo)是戰(zhàn)勝癌癥。我們必須到處尋找包括隱藏的“金”在內(nèi)的癌細(xì)胞基因組的“最暗”部分。”
多倫多大學(xué)醫(yī)學(xué)生物物理系副教授Mathieu Lupien博士,其實(shí)驗(yàn)室的口號(hào)是“通過表觀遺傳學(xué)解碼癌癥”。
Lupien 博士和一個(gè)由21位成員組成的研究小組于2019年11月14日星期四在《癌癥細(xì)胞》(Cancer Cell)上發(fā)表了他的最新論文,題為“ Cistrome-partitioning揭示了原發(fā)性前列腺腫瘤中主轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)劑的體細(xì)胞突變和風(fēng)險(xiǎn)變體的融合” 。國(guó)家和國(guó)際臨床醫(yī)生,科學(xué)家,病理學(xué)家和計(jì)算科學(xué)家評(píng)估了在原發(fā)性前列腺腫瘤中發(fā)現(xiàn)的270,000多種突變的作用。
他們發(fā)現(xiàn),它們?cè)谔囟ǖ姆蔷幋a區(qū)中積累,這些非編碼區(qū)由一組特定的蛋白質(zhì)組成,這些蛋白質(zhì)控制基因的開啟/關(guān)閉狀態(tài)。抑制這些蛋白質(zhì)(Lupien博士稱之為“細(xì)胞大師”)可阻止前列腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng),顯示出它們對(duì)藥物開發(fā)的價(jià)值。
這代表了一種新方法,可從編碼和非編碼來(lái)源的腫瘤中發(fā)現(xiàn)的所有突變中獲取豐富的信息。他解釋說(shuō),它使我們能夠確定治療目標(biāo)的優(yōu)先級(jí)。
想象一下非編碼基因組開放的可能性。”
理解非編碼基因組或黑暗基因組是科學(xué)家日益關(guān)注的領(lǐng)域。
2003年,人類基因組計(jì)劃對(duì)人類基因組進(jìn)行了地圖繪制和測(cè)序,該基因組由人類成長(zhǎng)所需的所有基因組成。
研究發(fā)現(xiàn),大約21,000種蛋白質(zhì)編碼基因僅占我們整個(gè)基因組的2%,即生命藍(lán)圖或人類基因手冊(cè)。
而其他98%的基因組-非編碼(蛋白質(zhì))部分-發(fā)揮什么作用?
科學(xué)家們已經(jīng)意識(shí)到,隱藏在這種非編碼DNA中的是至關(guān)重要的元素,這些元素不僅控制著數(shù)千個(gè)基因的活性,而且在許多疾病中也起著重要作用。開采該區(qū)域可為潛在的治療方法提供重要的測(cè)序線索。
Lupien博士說(shuō),人類基因組非常復(fù)雜。他解釋說(shuō),基因組的黑暗或尚未發(fā)現(xiàn)的部分包含數(shù)百萬(wàn)個(gè)基因開關(guān),影響了我們生命中各個(gè)階段的人體所有細(xì)胞。
“現(xiàn)在,我們可以開始將這些遺傳開關(guān)與癌癥發(fā)展聯(lián)系起來(lái),以更準(zhǔn)確地了解疾病的開始方式和治療方法。”
Lupien博士補(bǔ)充說(shuō),精確醫(yī)學(xué)目前依賴于數(shù)百種生物標(biāo)志物-藥物組合,如果我們想實(shí)現(xiàn)精確醫(yī)學(xué)的希望,就需要擴(kuò)大生物標(biāo)志物和藥物的清單。
“將非編碼基因組納入我們的分析是實(shí)現(xiàn)我們目標(biāo)的正確方向上的飛躍。”
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