Les chercheurs débloquent des procédés génétiques étant à la base du cancer

Pour on, le cancer du sein est plus que juste une maladie - elle est personnelle. On dans huit femmes sera diagnostiqué avec le cancer du sein à un moment de leurs durées. Mais par des découvertes neuves au niveau génétique, la nature personnelle du cancer sera éventuellement ce qui aide à la battre.

Une clavette au cancer de compréhension se situe dans la stabilité du génome, » dit le Loup-Dietrich Heyer, le service de la présidence de microbiologie et de génétique moléculaire et les codirigeants du programme moléculaire d'oncologie au centre de lutte contre le cancer complet d'Uc Davis.

Une personne en bonne santé a un système de la séparation des pouvoirs qui raccourcissent l'accroissement irrégulier des cellules. Mais change l'occurrence pendant la vie d'une personne, y compris les modifications héritées et ceux induites par l'exposition à un environnement, modifient le modèle normal du fuselage et entraînent le cancer.

Beaucoup de gènes, en tant qu'élément de maintenance régulière dans le fuselage, sont responsables de réparer l'ADN endommagé. Par une recombinaison homologue appelée de processus, l'information des molécules d'ADN saines est employée comme matrice pour guérir les brins d'ADN brisés.

La « recombinaison fonctionne comme atteindre une version de sauvegarde quand un fichier sur votre ordinateur est compromis, » Heyer dit. La « mise en référence de cette copie de sauvegarde génétique active la réparation de l'ADN haute-fidélité. »

Les protéines impliquées dans la recombinaison dirigent continuellement le réglage du matériel génétique des cellules, qui devient endommagé au fil du temps. Elles servent de gardiens génétiques, renforçant un modèle sain pour le fuselage. On l'estime que chaque jour, chaque cellule remarque des dizaines de milliers d'événements dommageables qui exigent la réparation de l'ADN. Ces gardiens restent occupés et sont continuellement sur l'alerte.

Tandis que les gardiens sont chargés avec réparer les dégâts d'ADN, ils peuvent également être se sont endommagés. Quand ils deviennent modifiés ou endommagés, les altérations génétiques, mutations appelées, s'accumulent à un rythme alarmant. Les mutations en deux gènes très différents de gardien, BRCA1 et BRCA2, mènent à un risque de cancer sensiblement élevé.

Selon l'Institut national du cancer, 55 à 65 pour cent de femmes qui héritent la mutation BRCA1 développeront le cancer du sein par l'âge 70, alors que 39 pour cent développeront le cancer ovarien. Ensemble, les mutations de déficit en ces deux gènes constituent le facteur de risque le plus élevé pour le sein familial et le cancer ovarien.

Il y a beaucoup de types de risques qui peuvent augmenter la probabilité de ces cancers chez les femmes. Heureusement, les mutations de régularité de BRCA1 et de déficit BRCA2 dans les malades du cancer produit une ouverture que les chercheurs d'Uc Davis ont saisi pour gagner la compréhension au sujet de leurs rôles en évitant et en traitant le cancer.

Cancer de compréhension, un synthon à la fois

En raison de la complexité des protéines produites par les gènes, l'exposition des caractéristiques du BRCA1 et du BRCA2 a été un procédé de plusieurs décennies. Le BRCA2 contient 3.418 acides aminés, rendant lui approximativement 10 fois plus grandes qu'une protéine moyenne, Heyer dit. Plus la protéine est grande, plus elle est de comprendre provocante. Et parce que les gènes subissent une mutation des voies imprévisibles, ils finissent également produire beaucoup de différentes variations des protéines.

« Il peut y a seulement un célibataire sur la planète qui a une variante particulière, » dit Heyer, « et avec une protéine de cette taille, il est très difficile de prévoir quel choc que la modification a, laissant des patients et des médecins dans l'obscurité. »

Les aperçus de la nature du BRCA1 et du BRCA2 ont commencé par recenser les activités assimilées de protéine en bactéries et levure, des organismes plus simples qui partagent un ancêtre courant avec des êtres humains. Professeur Stephen Kowalczykowski, service de la microbiologie et de la génétique moléculaire, a consacré sa carrière de recherches à comprendre les mécanismes des protéines responsables de la recombinaison.

« Sans connaissance a dérivé des bactéries, nous saurions que les mutations BRCA1 et BRCA2 existent, mais ne saurions pas ce qu'elles font ni comment les traiter, » Kowalczykowski dit. « Ce qui est étée intéressante et exciter au sujet de ceci est la capacité de prendre ce qui a été une étude de système très abstraite dans les bactéries et d'appliquer ce que nous avons appris là. Il nous instruit au sujet des procédés chez l'homme. »

Par le long terme et la recherche soigneusement détaillée, Kowalczykowski a recherché à reproduire les processus cellulaires de la réparation de l'ADN dans un réglage de laboratoire. Avec un microscope sophistiqué, les vues de Kowalczykowski vivent des interactions de différentes protéines fonctionnant sur les molécules uniques de l'ADN.

« Il n'y avait jamais un moment de définition, » dit Kowalczykowski. « Tous les cinq ou 10 ans vous viendriez à la réalisation qui quelque chose dans les bactéries est identique chez l'homme. Une fois que vous réalisez l'universalité du traitement de base vous vous rendez compte que tout que vous avez appris dans les bactéries appliquées aux êtres humains, mais ces cellules humaines sont simplement plus compliquées.

Médicament personnalisé, le contrat à terme des traitements du cancer

Heyer, Kowalczykowski et douzaines des découvertes d'autres chercheurs d'Uc Davis produisent le cadre pour le contrat à terme des traitements du cancer. En décrivant les comportements des gènes liés au cancer tels que le BRCA1 et le BRCA2, il deviendra possible de produire des profils spécifiques pour viser la croissance tumorale. Un jour, médecins pourra prescrire un plan de traitement personnalisé pour chaque patient, basé sur leur profil génétique.

« Beaucoup de tumeurs, une fois qu'elles progressent, accumulent des mutations sporadiques, » Kowalczykowski dit. « Si vous vous saviez ce qui étaient les mutations dans le cancer d'un patient particulier pourriez personnaliser une demande de règlement. Elle est toute une forme basée sur la connaissance de prise de décision. Comparé il y a à 10 à 20 ans, il est plus facile de trouver la base de la mutation ; il est facile d'examiner une fois que vous avez des descriptions de mutation et de gènes de réparation de l'ADN. Comment nous traitons ces mutations, c'est le prochain rétablissement de la découverte. »

Les approches principales du traitement du cancer sont chirurgie, radiothérapie et chimiothérapie, souvent liées aux effets secondaires sévères. Les traitements personnalisés basés sur le profil génétique individuel fournissent une alternative, ou le supplément, à la chimiothérapie et aux radiothérapies, qui détruisent aléatoirement des cellules saines et promeuvent les dégâts la capacité des gènes de gardien de réparer l'ADN.

Ces traitements visés peuvent chercher des cellules cancéreuses basées sur le renivellement génétique spécifique et individuel. Ainsi tandis que les défectuosités de réparation de l'ADN provoquées par des mutations dans le BRCA1 et le BRCA2 prédisposent des personnes au cancer, elles rendent également des tumeurs seulement susceptibles de certaines demandes de règlement visées qui exercent peu d'effet sur les cellules normales.

Il s'avère que les cellules cancéreuses BRCA-déficientes sont sensibles à l'obstruction d'une enzyme particulière de réglage, d'une poly polymérase de ribose d'ADP, ou d'un PARP pour faire court. PARP est exigé pour le réglage des entailles monocatenaires dans l'ADN, et une fois laissées non traité, ces entailles sont transformées en interruptions bicaténaires bien plus dommageables d'ADN.

Car la recombinaison est la voie primaire pour réparer de telles interruptions dans ces conditions, PARP inhibant en cellules BRCA-déficientes détruit très effectivement des cellules tumorales. Les inhibiteurs de PARP sont le médicament visé la première par réparation de l'ADN reconnu par Food and Drug Administration pour la demande de règlement du cancer.

Pour des cas spécifiques, elle reste à voir si des inhibiteurs de PARP peuvent être augmentés aux patients présentant d'autres anomalies génétiques en plus des mutations de BRCA. Mais cette découverte d'inauguration explique que les gènes de réparation de l'ADN ont la capacité de devenir un talon d'Achille dans certains cancers, leur effectuant un excellent outil thérapeutique pour détruire des cellules tumorales.

« Avoir tellement la connaissance biologique que chaque personne peut être traitée d'une voie personnalisée, celle est la stratégie de long terme, » dit Heyer. « Notre effort est de déterminer la science fondamentale et d'aider à traduire ces analyses en clinique de cancer. »

Tandis que la réparation de l'ADN ne pourrait pas être un remboursement in fine argenté pour tous les cancers, c'est une principale méthodologie qui vise à adresser les points faibles des demandes de règlement traditionnelles. Les approches personnalisées de médicament basées sur le profil génétique d'une personne sauvent déjà des durées en indiquant des prédispositions à certains types de cancer avant que les tumeurs commencent à former.

Car les chercheurs d'Uc Davis continuent à vérifier les procédés génétiques étant à la base du cancer, les traitements changeront de vitesse pour devenir plus personnalisés et patient-détail. Les méthodes neuves stimuleront la collaboration accrue entre les chercheurs et les médecins, améliorant un modèle de fonctionnement de contrôle par retour de l'information qui accélérera des traitements contre le cancer et l'aide pour sauver des durées. Et pendant que n'importe qui qui a été affecté par le cancer sait, une approche personnelle effectue toute la différence.