在癌細(xì)胞中挖掘基因組的最暗部分可產(chǎn)生黃金

瑪格麗特公主的科學(xué)家們從豐富的未知基因組或癌細(xì)胞遺傳物質(zhì)的領(lǐng)域挖掘出了黃金：這是開發(fā)抗前列腺癌藥物的新蛋白質(zhì)靶標(biāo)。

使用最先進(jìn)的全基因組測序技術(shù)對前列腺腫瘤樣品進(jìn)行研究，瑪格麗特公主癌癥中心的研究人員專注于經(jīng)常被忽視的基因組非編碼區(qū)：大量無基因的DNA(即不編碼的DNA)蛋白質(zhì))，但仍然具有決定基因是否開啟或關(guān)閉的重要調(diào)控因素。

以前被認(rèn)為是“垃圾” DNA，非編碼區(qū)曾經(jīng)被認(rèn)為對治療癌癥幾乎沒有作用。

但這從未阻止瑪格麗特公主癌癥中心的高級科學(xué)家Mathieu Lupien博士將他的研究計劃投入到非編碼基因組的研究中。

我們正在探索未知領(lǐng)域。我們的目標(biāo)是戰(zhàn)勝癌癥。我們必須到處尋找包括隱藏的“金”在內(nèi)的癌細(xì)胞基因組的“最暗”部分。”

多倫多大學(xué)醫(yī)學(xué)生物物理系副教授Mathieu Lupien博士，其實驗室的口號是“通過表觀遺傳學(xué)解碼癌癥”。

Lupien 博士和一個由21位成員組成的研究小組于2019年11月14日星期四在《癌癥細(xì)胞》(Cancer Cell)上發(fā)表了他的最新論文，題為“ Cistrome-partitioning揭示了原發(fā)性前列腺腫瘤中主轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)劑的體細(xì)胞突變和風(fēng)險變體的融合” 。國家和國際臨床醫(yī)生，科學(xué)家，病理學(xué)家和計算科學(xué)家評估了在原發(fā)性前列腺腫瘤中發(fā)現(xiàn)的270,000多種突變的作用。

他們發(fā)現(xiàn)，它們在特定的非編碼區(qū)中積累，這些非編碼區(qū)由一組特定的蛋白質(zhì)組成，這些蛋白質(zhì)控制基因的開啟/關(guān)閉狀態(tài)。抑制這些蛋白質(zhì)(Lupien博士稱之為“細(xì)胞大師”)可阻止前列腺癌細(xì)胞的生長，顯示出它們對藥物開發(fā)的價值。

這代表了一種新方法，可從編碼和非編碼來源的腫瘤中發(fā)現(xiàn)的所有突變中獲取豐富的信息。他解釋說，它使我們能夠確定治療目標(biāo)的優(yōu)先級。

想象一下非編碼基因組開放的可能性。”

理解非編碼基因組或黑暗基因組是科學(xué)家日益關(guān)注的領(lǐng)域。

2003年，人類基因組計劃對人類基因組進(jìn)行了地圖繪制和測序，該基因組由人類成長所需的所有基因組成。

研究發(fā)現(xiàn)，大約21,000種蛋白質(zhì)編碼基因僅占我們整個基因組的2%，即生命藍(lán)圖或人類基因手冊。

而其他98%的基因組-非編碼(蛋白質(zhì))部分-發(fā)揮什么作用?

科學(xué)家們已經(jīng)意識到，隱藏在這種非編碼DNA中的是至關(guān)重要的元素，這些元素不僅控制著數(shù)千個基因的活性，而且在許多疾病中也起著重要作用。開采該區(qū)域可為潛在的治療方法提供重要的測序線索。

Lupien博士說，人類基因組非常復(fù)雜。他解釋說，基因組的黑暗或尚未發(fā)現(xiàn)的部分包含數(shù)百萬個基因開關(guān)，影響了我們生命中各個階段的人體所有細(xì)胞。

“現(xiàn)在，我們可以開始將這些遺傳開關(guān)與癌癥發(fā)展聯(lián)系起來，以更準(zhǔn)確地了解疾病的開始方式和治療方法。”

Lupien博士補(bǔ)充說，精確醫(yī)學(xué)目前依賴于數(shù)百種生物標(biāo)志物-藥物組合，如果我們想實現(xiàn)精確醫(yī)學(xué)的希望，就需要擴(kuò)大生物標(biāo)志物和藥物的清單。

“將非編碼基因組納入我們的分析是實現(xiàn)我們目標(biāo)的正確方向上的飛躍。”

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