السرطان: وجد العلماء 129 "جينة قافزة" تدفع نمو الورم
في أبحاث السرطان ، يبحث العلماء عادةً عن الجينات السرطانية عن طريق مسح الجينوم بحثًا عن تسلسلات متغيرة - أو طفرات - في الحمض النووي. لكن دراسة جديدة كشفت الآن أن الجينات القافزة ، التي يتجاهلها التسلسل المعتاد ، هي أيضًا محركات مهمة لنمو الورم.
وجد العلماء في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس أن الجينات القافزة منتشرة على نطاق واسع في السرطان وتعزز نمو الورم عن طريق إجبار جينات السرطان على البقاء قيد التشغيل.
قاموا بتحليل 7769 عينة ورم من 15 نوعًا مختلفًا من السرطان ووجدوا 129 جينة قافزة يمكنها دفع نمو الورم من خلال تأثيرها على 106 جينة سرطانية مختلفة.
كانت الجينات القافزة تعمل "كمفاتيح تشغيل خفية" في 3864 من الأورام التي حللها الفريق. تأتي هذه الأورام من سرطان الثدي والقولون والرئة والجلد والبروستاتا والدماغ وأنواع أخرى من السرطان.
حديثا علم الوراثة الطبيعة تقدم الورقة وصفًا كاملاً للدراسة.
من خلال تحديد الجينات القافزة كأهداف جينية محتملة ، تفتح النتائج آفاقًا جديدة في البحث عن علاجات جديدة للسرطان.
يقول تينج وانج ، أستاذ الطب في قسم علم الوراثة ، "إذا قمت بإجراء تسلسل الجينوم النموذجي ، والبحث عن الطفرات الجينية التي تؤدي إلى الإصابة بالسرطان ، فلن تجد جينات قافزة."
مرض ذو جوانب وراثية عديدة
يتطور السرطان عندما تخضع التعليمات الجينية التي تحكم كيفية عمل الخلايا ، وخاصة كيفية نضجها وانقسامها ، لتغييرات معينة.
بعض التغيرات الجينية التي تسبب السرطان تغير القيود الطبيعية للجسم على نمو الخلايا. قد يعطل البعض الآخر بنية ووظيفة البروتينات التي تقوم بعمل الخلايا وتحافظ عليها في حالة جيدة.
يمكن أن تنتقل التغيرات الجينية التي قد تسبب السرطان من الأب إلى الطفل. يمكن أن تظهر أيضًا خلال حياة الشخص ، مثل أثناء الانقسام الخلوي ، أو استجابة للأشعة فوق البنفسجية ، أو المواد المسببة للسرطان في دخان التبغ ، أو عوامل بيئية أخرى.
هناك أنواع مختلفة من التغيرات الجينية. يؤثر بعضها على لبنة بناء واحدة فقط من الحمض النووي ، بينما يمكن للبعض الآخر تكرار أو حذف أو إعادة ترتيب التسلسلات الطويلة من اللبنات الأساسية.
هناك طريقة أخرى يمكن أن تؤدي بها التغيرات الجينية إلى الإصابة بالسرطان وهي طريقة لا تغير الحمض النووي نفسه ولكنها تغير قدرته على التعبير عن تعليماته. هذا النوع من التغيير يسمى التخلق المتوالي. إحدى طرق حدوث ذلك هي من خلال العلامات الكيميائية التي ترتبط بالحمض النووي.
من الطبيعي أن يكون للخلايا ، حتى السليمة منها ، تغييرات جينية ، لكن الخلايا السرطانية تميل إلى أن تحتوي على الكثير من هذه التغييرات. سيكون لسرطان كل شخص نمطه الخاص من التغيرات الجينية ، وحتى في نفس الورم ، يمكن أن يكون للخلايا المختلفة بصمات جينية مختلفة.
جينات القفز - نوع جديد من السائقين
الجينات القافزة ، التي يسميها العلماء العناصر القابلة للنقل ، هي تسلسلات من الحمض النووي يمكن أن تتحرك في الجينوم. إنها "تأتي بأشكال وأشكال عديدة مختلفة" ، ويحتاج العلماء إلى أدوات متخصصة لتحليلها.
بفضل التقنيات المحسنة والقوية ، يدرك العلماء أن الجينات القافزة نشطة للغاية في الجينوم وأنه ربما "لا ينبغي تهميشها بعد الآن".
كيف تشق الجينات القافزة طريقها إلى الجينوم البشري أثناء التطور هو سؤال ساخن. جادل بعض الناس بأن العدوى الفيروسية كانت طريقًا شائعًا.
أظهرت الدراسات السابقة أن عناصر معينة في الجينات القافزة يمكن أن تؤثر على التعبير عن جينات السرطان. ومع ذلك ، فإن هؤلاء لم يحققوا في مثل هذه الأحداث بتفصيل كبير أو يستكشفوا مدى شيوعها في أنواع السرطان المختلفة.
لذلك ، قرر البروفيسور وانج وفريقه معالجة هذه النقاط باستخدام عينات الورم من برنامج أطلس جينوم السرطان.
اكتشفوا أن الجينات القافزة هي سمة من سمات العديد من السرطانات مع نمو الورم المتسارع.
يبدو أنه في هذه السرطانات الأكثر عدوانية ، تتصرف الجينات القافزة على أنها "مفاتيح خفية" تعمل على تشغيل الجينات المرتبطة بالسرطان والتي عادة ما تكون صامتة - وتبقيها في حالة تشغيل.
تختلف جينات القفز بين أنواع السرطان
من النتائج الحاسمة للدراسة أنه بينما يبدو أن الجينات القافزة منتشرة على نطاق واسع في السرطان ، فإن نمط وجودها وتأثيرها يختلف باختلاف أنواع السرطان.
وجد الفريق ، على سبيل المثال ، أن 12 في المائة من سرطانات الدماغ في الورم الدبقي تحتوي على جين قفز واحد على الأقل ، في حين أن هذا الرقم كان 87 في المائة لنوع من سرطان الرئة يسمى سرطان الخلايا الحرشفية.
يوضح البروفيسور وانج: "تعد جينات القفز أكثر أهمية في بعض أنواع السرطان مقارنة بالأنواع الأخرى ، ولكن في المتوسط ، وجدنا أن واحدًا منها على الأقل ينشط جينًا سرطانيًا في حوالي نصف جميع الأورام التي درسناها".
ويقترح أن إعطاء الأطباء هذا النوع من المعلومات يمكن أن يساعدهم في تقرير ما إذا كانوا سيعالجون سرطانات معينة "بشكل أكثر قوة".
ويضيف: "إنه يوفر أيضًا أهدافًا جديدة للدراسة من أجل علاجات السرطان المستقبلية".
كان الاكتشاف المهم الآخر هو أن الجينات القافزة التي تعمل كمفاتيح تشغيل متخفية كانت أكثر انتشارًا في السرطانات التي كان شكل الحمض النووي أكثر انفتاحًا. عادة ما يبقي الجينوم الحمض النووي مغلقًا بإحكام. من المرجح أن يفقد الحمض النووي ذو الشكل المفتوح بعض وظائفه.
"الكثير مما تفعله العناصر القابلة للنقل في جينومنا لا يزال لغزا. هذه الدراسة هي أول مخطط تفصيلي لأدوارهم المهمة في السرطان ".
البروفيسور تينغ وانغ
