A estrutura nova combina três métodos existentes para encontrar mutações da célula cancerosa

As células cancerosas têm frequentemente mutações em seu ADN que pode dar a cientistas indícios sobre como o cancro começado ou que o tratamento pode ser o mais eficaz. Encontrar estas mutações pode ser difícil, mas um método novo pode oferecer uns resultados mais completos, mais detalhados.

Uma equipe dos pesquisadores desenvolveu uma estrutura nova que pudesse combinar três métodos existentes de encontrar estas grandes mutações -- ou variações estruturais -- em uma única, imagem mais completa.

Feng Yue, professor adjunto da bioquímica e da biologia molecular na faculdade de Penn State da medicina, disse o método novo -- publicado hoje (Sept. 10) na genética da natureza -- poderia ajudar pesquisadores a encontrar variações estruturais novas dentro do ADN da célula cancerosa e a aprender mais sobre como aqueles cancros começam.

“Nós podíamos projectar e para usar esta estrutura computacional para conectar junto os três métodos, para obter a ideia a mais detalhada do genoma,” Yue disse. “Cada método por si só pode somente rever uma parcela das variações estruturais, mas quando você integra os resultados dos três métodos diferentes, você pode obter a ideia a mais detalhada do genoma do cancro.”

As variações estruturais são grandes mutações no ADN que pode conduzir ao cancro que causa os genes que estão sendo girados sobre. Por exemplo, determinados tipos de cancro cerebral, tais como os tipos que os senadores afligidos John McCain e Edward Kennedy, podem ser causados pelas variações estruturais que amplificam determinado cancro que causa genes. Em alguns cancros, conhecer um paciente manda doutores das ajudas desta anomalia decidir no melhor plano do tratamento.

Yue disse que encontrando estas variações estruturais é importante por vários motivos.

“Se você é uma paciente que sofre de cancro, saber sobre as variações estruturais que conduzem ao cancro pode ajudar-nos a compreender porque você ficou doente e possivelmente que o tratamento poderia ser o melhor,” Yue disse.

Os pesquisadores usaram três métodos existentes encontrando variações estruturais: traço óptico, captação da conformação do cromossoma da alto-produção (conhecida como Olá!-c), e genoma inteiro que arranja em seqüência, que foi usado para descobrir a maioria das variações estruturais que são sabidas já.

Usando seu método novo, os pesquisadores podiam encontrar variações estruturais para mais de 30 tipos de células cancerosas. A equipe dos cientistas podia igualmente usar os mesmos métodos para começar a aprender porque determinadas classes de variações estruturais podem contribuir aos cancros.

“Muitas das variações estruturais que são encontradas em cancros humanos não parecem impactar directamente um gene,” disse Jesse Dixon, um companheiro no instituto de Salk em San Diego, e um dos co-autores do trabalho. “Pelo contrário, muitas variações estruturais aparecem em parcelas da não-codificação do genoma, que povos referiram historicamente como o ADN da sucata, e pode ser um bit de um mistério a respeito de porque estes podem contribuir ao cancro.”

O que os pesquisadores podiam observar é que algumas variações estruturais parecem afectar o gene regulador “comutam” em seqüências noncoding do ADN. Os interruptores defeituosos impedem o giro apropriado de ligar/desligar de genes específicos e este pode contribuir ao cancro.

“Com muitos cancros, o gene próprio é APROVAÇÃO mas “o interruptor” esse controles que é o que está causando problemas,” Yue disse. “Usando nossa aproximação, é possível que nós poderíamos encontrar que o interruptor era quebrado e encontrar uma cura baseada no alvo específico para esse interruptor. Se desligou, por exemplo, talvez nós poderíamos usar o gene que editamos a tecnologia para girá-la para trás sobre.”

Igualmente usaram Olá!-c o método para explorar como as variações estruturais podem afectar a estrutura do genoma 3D - como o ADN se dobra dentro da pilha.

As “pilhas são pequenas, mas seu ADN é muito longo. Apresentado em uma linha, todo o ADN de uma célula seria mais de dois medidores de comprimento,” disse o Dr. Trabalho Dekker, professor e co-director do programa na biologia de sistemas na universidade de Massachusetts, no investigador do Howard Hughes Medical Institute e em um autor superior do papel. “É por isso o ADN precisa de dobrar-se em maneiras intrincadas. Nós encontramos que as alterações genomic nas células cancerosas podem conduzir às diferenças em como o genoma se dobra e este pode conduzir aos casos onde os genes se tornam girados de ligar/desligar pelos interruptores reguladores errados.”

A equipe dos cientistas podia descobrir esse genoma estrutural do impacto das variações que dobra-se nas células cancerosas, e que estas mudanças podem contribuir ao cancro.

“Uma das descobertas que nós tínhamos feito no passado é que nosso genoma está dobrado acima em estruturas distintas, quase como vizinhanças pequenas,” Dixon disse. “Aparece como se alguma causa estrutural das variações muda a estas vizinhanças, tais que um cancro que causa o gene está movido de uma vizinhança onde o gene seja mantido quieto em um onde o gene se torna ativado.”

No futuro, Yue e sua equipa de investigação planeiam aplicar o método novo em mais pacientes que sofre de cancro e está trabalhando pròxima com o instituto de Penn State para a medicina personalizada. Os cientistas sugerem que este trabalho poderia conduzir a uma capacidade melhor para prever que variações estruturais podem contribuir ao cancro, e que genes podem visar.

“Se nós podemos compreender que mutações estão conduzindo que os genes, este têm o potencial sugerir que o cancro seja suscetível ao tratamento pelas drogas particulares que visam aqueles genes,” Yue disse. “Tal aproximação tem desafiado realmente no passado para mutações estruturais da não-codificação no genoma.”

Source: https://news.psu.edu/story/535463/2018/09/10/research/optimizing-technologies-discovering-cancer-cell-mutations