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Proteogenomics di uso dei ricercatori per capire meglio la complessità biologica di cancro al seno

I ricercatori all'istituto universitario di Baylor di medicina, il vasto istituto del MIT e Harvard ed altre istituzioni hanno applicato gli approcci potenti di proteogenomics per capire meglio la complessità biologica di cancro al seno. Con questo approccio, i ricercatori potevano proporre i sistemi diagnostici più precisi per gli obiettivi conosciuti del trattamento, identificare le nuove predisposizioni del tumore per la traduzione nei trattamenti per i tumori aggressivi ed implicare i nuovi meccanismi coinvolgere nella resistenza del trattamento di cancro al seno. Lo studio compare nella cella del giornale.

Proteogenomics combina le tecniche di laboratorio per DNA di prossima generazione e RNA che ordinano con all'l'analisi basata a spettrometria di massa per quantificazione profonda e imparziale delle proteine e le modifiche della proteina in cellule tumorali, con i metodi di calcolo per l'analisi integrata di questi dati. Tali approcci proteogenomic si sono applicati estesamente ai cancri di studio dai ricercatori al consorzio clinico dell'analisi del tumore del Proteomic dell'istituto nazionale contro il cancro (NCI-CPTAC).

D'importanza, la nostra analisi ha compreso l'identificazione di fosforilazione e di acetilazione, modifiche della proteina che rivelano le informazioni sull'attività di diverse proteine. L'acetilazione della proteina non era stata profilata già nel cancro al seno. Questi nuovi approcci promettono le comprensioni biologiche in difficile trattare i cancri al seno e la capacità dividere l'eterogeneità di risposta.„

Dott. Matthew Ellis, autore co-corrispondente, oncologo del cancro al seno e professore e Direttore dell'istituto universitario di Baylor del Lester della medicina e centro del petto di Sue Smith, studioso di McNair a Baylor e Susan G. Komen Scholar

Simultaneamente analizzare cambia nel codice genetico e le alterazioni risultanti in termini di funzione della proteina fornisce una maschera molto più completa di che cosa sta accendendo dentro i tumori del cancro al seno che analizzando ogni componente in isolamento.

Dati più precisi

L'analisi proteogenomic iniziale dei ricercatori di cancro al seno facendo uso dei campioni residui dall'atlante del genoma del Cancro ha fornito il prova-de-principio che il proteogenomics ha rappresentato un avanzamento nel delineamento del cancro al seno. Lo studio corrente rappresenta un passo avanti importante in quanto ha incluso i campioni di tessuto che sono stati raccolti facendo uso dei protocolli che specificamente conservano le modifiche della proteina, analizzati molti altri campioni, genomica effettuata e caratterizzazione proteomic esattamente sugli stessi frammenti del tessuto ed acetilazione aggiunta della proteina che profila alla fosforilazione della proteina, alle misure del RNA e del DNA. Le tecniche analitiche di Proteogenomic hanno maturato sostanzialmente negli ultimi anni e quegli approcci di avanguardia si sono applicati a questo gruppo di dati.

I ricercatori hanno completato le analisi proteogenomic di 122 campioni primari del cancro al seno del trattamento-naïve. Le loro misure hanno generato una somma enorme di dati? circa 38.000 siti di fosforilazione della proteina e quasi 10.000 siti di acetilazione della proteina per tumore come pure interi exome ed ordinamento del RNA? necessitando i metodi di calcolo avanzati per analizzare e l'integrazione delle informazioni. “Le analisi complesse come questi ora stanno eseguende ordinariamente sugli insiemi di dati proteogenomic su grande scala e stiamo sviluppando gli strumenti per automatizzare il trattamento,„ ha detto il Dott. D.R. Mani, un autore co-corrispondente e scienziato di calcolo principale a vasto.

“Descriviamo qui la caratterizzazione proteogenomic di più grande insieme fin qui dei campioni del cancro al seno che sono stati raccolti espressamente per questi tipi di analisi, massimizzando la fedeltà e l'accuratezza dei risultati,„ Ellis abbiamo detto. “Ogni cella del tumore ha letteralmente centinaia di cambiamenti genomica. Principalmente non capiamo il loro significato clinicamente o biologicamente. L'approccio che illustriamo permette ad una comprensione più profonda e più completa del cancro al seno di ogni persona.„

Identificazione degli obiettivi della droga

Per esempio, le analisi hanno rivelato che alcuni sottotipi di cancro al seno hanno determinati enzimi orientabili su un bersaglio chiamati chinasi che sono più molto fosforilate che in altri cancri, suggerendo la maggiori attività e quindi targetability. Queste analisi incluse recentemente hanno identificato gli obiettivi della droga quali CDK4/6 ed il suo contesto regolatore come pure hanno programmato i ricevitori ed i leganti di morte delle cellule che sono gli obiettivi di nuove droghe di immunoterapia. Le analisi integrate egualmente hanno identificato i nuovi insiemi dei cancri al seno ricevitore-positivi dell'estrogeno che potrebbero essere curati con questi agenti. Ciò è significativa perché corrente questi agenti si limitano alla malattia ricevitore-negativa dell'estrogeno.

Le analisi supplementari hanno sollevato le assolutamente nuove comprensioni nelle vulnerabilità metaboliche di cancro al seno ER+ ed ER. “La nostra analisi globale del acetylproteome, la prima nei tumori del petto, nuovi dettagli esposti del metabolismo sottotipo-specifico del cancro al seno,„ ha detto il Dott. co-corrispondente Steven A. Carr, Direttore dell'autore del proteomics a vasto.

Miglioramento diagnosi e del trattamento

I ricercatori sperano che i loro risultati motivino gli scienziati del cancro al seno per esplorare il potenziale terapeutico o diagnostico di nuove alterazioni che biologiche hanno identificato in questo studio. Egualmente sono ottimiste che i loro risultati incoraggieranno uno sforzo per tradurre il proteogenomics in approccio didelineamento che può essere utilizzato ordinariamente nella clinica per migliorare la diagnosi ed il trattamento.

“Crediamo che gli approcci di proteogenomics continuino ad aiutarci ad identificare gli obiettivi terapeutici del nuovo candidato, migliore capiamo il paesaggio immune del petto ed altri cancri, comprensioni di guadagno nella risposta e la resistenza e l'ultimo progresso verso il nostro scopo di cura del cancro personale,„ ha notato il Dott. co-corrispondente Michael Gillette, un medico polmonare e critico di cura al policlinico di Massachusetts e guida senior dell'autore del gruppo in proteomics a vasto. “La scienza è potente ed emozionante, ma alla fine è che cosa possiamo consegnare al paziente che lo rende importante.„

Trovi la lista completa di tutti i contributori a questo lavoro ed alle loro affiliazioni come pure tutto il contributo finanziario per questo studio nella cella del giornale.

Source:
Journal reference:

Krug, K., et al. (2020) Proteogenomic Landscape of Breast Cancer Tumorigenesis and Targeted Therapy. Cell. doi.org/10.1016/j.cell.2020.10.036.