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Le guide dell'analisi del genoma individuano 568 geni che determinano il cancro

L'analisi dei genoma di 28.000 tumori da 66 tipi di cancri piombo all'identificazione di 568 geni del driver del cancro

Eseguito dal laboratorio biomedico di genomica a IRB Barcellona, lo studio ha permesso un aggiornamento importante della piattaforma integrante (IntOGen) di OncoGenomics, puntato su identificare i geni mutational del driver del cancro.

Pubblicato nel Cancro di esami della natura, i risultati forniscono l'istantanea più completa del compendio di geni del driver del cancro fin qui.

Il Cancro è un gruppo di malattie caratterizzate dalla crescita incontrollata delle cellule causata dalle mutazioni ed altre alterazioni nel genoma delle celle. Un tumore può presentare dalle centinaia a migliaia di mutazioni, ma soltanto alcuni sono vitali per la sua capacità cancerogena.

Queste mutazioni chiave pregiudicano la funzione dei geni del driver del cancro. L'individuazione dei geni che harbour le mutazioni di questo driver del cancro è uno degli obiettivi principali nella ricerca sul cancro.

I ricercatori dal laboratorio biomedico di genomica di IRB Barcellona, piombo dal ricercatore Núria López-Bigas di ICREA, hanno eseguito un'estesa analisi di calcolo di intorno 28.000 tumori da 66 tipi di cancri ed hanno identificato 568 geni del driver del cancro.

Questi geni chiave svolgono i ruoli specifici nel regolamento della crescita delle cellule, del ciclo cellulare e del replicazione del dna, tra l'altro. Mutazioni in questi geni, celle confer maligne la capacità di riprodurrsi rapido e senza fine, di eludere il sistema immunitario ed altri sistemi di difesa, di spargere ed invadere altri tessuti e di modificare l'ambiente al loro vantaggio, tra altre capacità.

Il compendio di geni del driver fornisce ai ricercatori del cancro, sia nel clinico che la regolazione di ricerca di base, con la conoscenza cruciale e ha un impatto importante su processo decisionale clinico,

Per esempio, se sappiamo che la capacità cancerogena di un tumore conta su una proteina specifica, una terapia mirata a approvata - cioè, gli anticorpi o altri inibitori che ostacolano la sua funzione possono essere impiegati dagli oncologi per curare il paziente„, lei aggiunge.

Núria López-Bigas, ricercatore di ICREA

La maggior parte dei geni del driver del cancro sono altamente specifici

Con l'identificazione dei 568 geni del driver del cancro, i ricercatori hanno osservato che la maggior parte sono altamente specifici e con le loro mutazioni capaci dell'avviamento soltanto degli alcuni tipi del tumore. Tuttavia, c'è un piccolo gruppo, rappresentante meno di 2% di quelli identificati, che è molto versatile e può determinare più di 20 tipi differenti di cancri.

“Sebbene sia stato conosciuto che i geni del driver del cancro hanno grado differente di specificità poiché in primo luogo sono stati identificati, avere questa istantanea del compendio ha permesso che noi rivolgessimo questo problema in un modo imparziale,„ dice Abel González Perez, socio di ricerca nel laboratorio biomedico di genomica, che egualmente piombo lo studio.

Gli studi precedenti da altri gruppi hanno indicato che i cancri sono causati da una media di 4 mutazioni chiave nei geni del driver del cancro.

Alcuni tipi di cancri, caratterizzati da un numero basso delle mutazioni, presente soltanto una mutazione in questi geni, mentre altre che presentino tipicamente molte mutazioni, quali i tumori dell'utero e colorettali, sostengono a 10. Altre alterazioni genomiche, quali le varianti strutturali, cambia nel numero delle copie dei geni e le mutazioni che pregiudicano le aree di non codifica del genoma egualmente contribuiscono al tumorigenesis.

Selezione positiva come indicatore

I reticoli mutational sorprendenti in un gene, differente dal preveduto nell'ambito di neutralità, costituiscono i segnali che siano nell'ambito della selezione positiva in tumorigenesis. I ricercatori di IRB Barcellona usano questi segnali della selezione positiva identificare i geni mutational del driver.

Per computare questi segnali, la capitalizzazione delle mutazioni nell'ambito di neutralità deve essere modellata esattamente per tutti i geni, di modo che le deviazioni di tutto il gene dal reticolo previsto possono essere macchiate prontamente.

I segnali della selezione positiva che sono sfruttati per identificare i geni mutational del driver sono anormalmente, per esempio, il numero alto delle mutazioni in un gene o una distribuzione inattesa delle mutazioni lungo la sequenza di un gene.

In questo ultimo articolo, pubblicato nella natura del giornale esamina il Cancro, il presente dei ricercatori un aggiornamento della piattaforma di aperto Access IntOGen, compreso i valori computati per questi segnali attraverso tutti i geni mutational del driver.

“La piattaforma di IntOGen fornisce l'infrastruttura ideale per l'aggiornamento sistematico del compendio, mentre più tumore che ordina i dati è scaricato nel pubblico dominio,„ dice primo l'autore Francisco Martínez-Jiménez, ricercatore postdottorale nel laboratorio biomedico di genomica.

Arricchimento dell'interprete del genoma del Cancro

Il laboratorio biomedico di genomica precedentemente ha sviluppato una piattaforma chiamata l'interprete del genoma del Cancro, puntato su supportare il processo decisionale clinico in oncologia.

Il compendio recentemente pubblicato di geni del driver in ogni tipo del cancro come pure i loro reticoli mutational attraverso i tumori, alimenteranno la nuova versione dell'interprete del genoma del Cancro, in sviluppo, così raffinando la sua capacità dell'identificazione delle mutazioni che possono essere chiave per il tumore di una persona e che costituiscono gli obiettivi terapeutici.

L'istantanea del compendio di geni del driver ed il sistema di calcolo usato per produrrlo sono a disposizione liberamente dei ricercatori clinici e di base del cancro per prospezione ed il download.

Source:
Journal reference:

Martínez-Jiménez, F., et al. (2020) A compendium of mutational cancer driver genes. Nature Reviews Cancer. doi.org/10.1038/s41568-020-0290-x.