Le cadre neuf combine trois méthodes existantes pour trouver des mutations de cellule cancéreuse

Les cellules cancéreuses ont souvent des mutations dans leur ADN qui peut donner à des scientifiques des indices au sujet de la façon dont le cancer commencé ou dont la demande de règlement peut être la plus efficace. La conclusion de ces mutations peut être difficile, mais une méthode neuve peut offrir des résultats plus complets et plus complets.

Une équipe de recherche a développé un cadre neuf qui peut combiner trois méthodes existantes de trouver ces grandes mutations -- ou variantes structurelles -- dans une illustration unique et plus complète.

Feng Yue, professeur adjoint des biochimies et de la biologie moléculaire à l'université d'État de Penn du médicament, a indiqué la méthode neuve -- aujourd'hui publié (septembre 10) en génétique de nature -- pourrait aider des chercheurs à trouver des variations structurelles neuves dans la cellule cancéreuse ADN et à apprendre plus au sujet de la façon dont ces cancers commencent.

« Nous pouvions concevoir et employer ce cadre de calcul pour brancher les trois méthodes ensemble, pour obtenir la vue la plus complète du génome, » Yue a indiqué. « Chaque méthode par lui-même peut seulement observer une partie des variations structurelles, mais quand vous intégrez les résultats des trois méthodes différentes, vous pouvez obtenir la vue la plus complète du génome de cancer. »

Les variantes structurelles sont de grandes mutations dans l'ADN qui peut avoir comme conséquence le cancer entraînant des gènes étant allumés. Par exemple, certains types de cancer du cerveau, tels que les types que les sénateurs affligés John McCain et Edouard Kennedy, peuvent être provoqué par les variantes structurelles qui amplifient certain cancer entraînant des gènes. Dans quelques cancers, connaître un patient fait décider des aides de cette anomalie des médecins du meilleur plan de traitement.

Yue a indiqué que trouvant ces variantes structurelles est important pour plusieurs raisons.

« Si vous êtes un malade du cancer, savoir les variantes structurelles qui mènent au cancer peut nous aider à comprendre pourquoi vous êtes tombé malade et probablement qui la demande de règlement pourrait être la meilleure, » Yue a indiqué.

Les chercheurs ont employé trois méthodes existantes pour trouver des variantes structurelles : mappage optique, saisie de conformation de chromosome de haut-débit (connue sous le nom de Salut-c), et séquençage du génome entier, qui a été employé pour découvrir la majorité de variantes structurelles qui sont déjà connues.

Suivre leur méthode neuve, les chercheurs pouvaient trouver des variations structurelles pour plus de 30 cellules de types de cancer. L'équipe des scientifiques pouvait également employer les mêmes méthodes pour commencer à apprendre pourquoi certaines classes des variantes structurelles peuvent contribuer aux cancers.

« Plusieurs des variantes structurelles qui sont trouvées dans les cancers humains ne semblent pas influencer directement un gène, » a dit Jesse Dixon, un camarade à l'institut de Salk à San Diego, et un des co-auteurs du travail. « Au lieu, beaucoup de variantes structurelles apparaissent dans des parties de non-codage du génome, quels gens désigné historiquement sous le nom de la camelote ADN, et ce peut être un morceau d'un mystère pour pourquoi ceux-ci peuvent contribuer au cancer. »

Ce que les chercheurs pouvaient observer est que quelques variantes structurelles semblent affecter le gène de réglementation « commute » dans des séquences noncoding d'ADN. Les contacts défectueux évitent la rotation appropriée mise en marche/arrêt des gènes spécifiques et ceci peut contribuer au cancer.

« Avec beaucoup de cancers, le gène lui-même est OK mais « le contact » ce des contrôles qu'il est ce qui pose des problèmes, » Yue a indiqué. « Utilisant notre approche, il est possible que nous pourrions découvrir que le contact était cassé et trouver un remède basé sur l'objectif spécifique pour ce contact. S'il a commuté hors circuit, par exemple, peut-être nous pourrions employer la technologie de retouche de gène pour la tourner de retour en circuit. »

Ils ont également employé Salut-c la méthode pour explorer comment les variations structurelles peuvent affecter la structure du génome 3D - comment l'ADN se plie dans la cellule.

Les « cellules sont petites, mais leur ADN est très long. Présenté dans une ligne, tout l'ADN d'une cellule serait plus de deux mètres de long, » a dit M. Job Dekker, professeur et codirecteur du programme dans la biologie de systèmes à l'université du Massachusetts, au chercheur du Howard Hughes Medical Institute et à un auteur supérieur du papier. « Qui est pourquoi l'ADN doit se plier des voies compliquées. Nous avons constaté que l'altération génomique en cellules cancéreuses peut mener aux différences dans la façon dont les plis et ceci de génome peuvent mener aux cas où les gènes deviennent tournés mise en marche/arrêt par les contacts de réglementation incorrects. »

L'équipe des scientifiques pouvait découvrir ce génome structurel de choc de variantes se pliant en cellules cancéreuses, et que ces modifications peuvent contribuer au cancer.

« Une des découvertes que nous avions effectuées dans le passé est que notre génome est plié dans les structures distinctes, presque comme de petits voisinages, » Dixon a dit. « Il apparaît comme s'une certaine cause structurelle de variantes change en ces voisinages, tels qu'un cancer entraînant le gène est déménagé d'un voisinage où le gène est maintenu quiet dans un où le gène devient activé. »

À l'avenir, Yue et son équipe de recherche planification pour appliquer la méthode neuve dans plus de malades du cancer et ils fonctionnent attentivement avec l'institut d'État de Penn pour le médicament personnalisé. Les scientifiques proposent que ce travail pourrait mener à une meilleure capacité de prévoir quelles variantes structurelles peuvent contribuer au cancer, et quelles gènes elles peuvent viser.

« Si nous pouvons comprendre quelles mutations pilotent que les gènes, ceci a le potentiel de proposer que le cancer soit susceptible de la demande de règlement par les médicaments particuliers qui visent ces gènes, » Yue a indiqué. Une « telle approche a été réellement provocante dans le passé pour des mutations structurelles de non-codage dans le génome. »