مدل سازی اثر انگشت سلولی مرتبط با پیری و سرطان

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، تقریباً برای هر بیماری، سن یک عامل خطر اصلی است و سرطان نیز از این قاعده پیروی می کند. بین 25 تا 65 سالگی، خطر ابتلا به سرطان در افراد تا 4000 درصد افزایش می یابد. یک مطالعه جدید، اثرانگشت در سلول های مرتبط با سرطان و پیری را بررسی می کند تا بهتر بفهمد که آیا محققان می توانند پیش از ایجاد سرطان پیش بینی کنند که چه کسانی در معرض خطر هستند یا خیر. دانشمندان می دانستند که بین پیری و سرطان ارتباط وجود دارد، اما درک کمی از ویژگی های کلیدی پیری که ممکن است در مورد خطر بیماری آموزنده باشد، نداشتند. متیلاسیون DNA (DNAm) یک فرآیند بیولوژیکی است که از طریق آن مولکول DNA تحت تغییرات مواد شیمیایی متصل به آن قرار می گیرد.

تحقیقات قبلی تغییرات متیلاسیون DNA سلولی را مشاهده کرده است که هم برای افزایش سن و هم در خطر سرطان مشترک است. اکنون، یک تیم به رهبری ییل مدل های سلولی را توسعه داده اند که سیگنال DNAm یا اثرانگشت مربوط به پیری و سرطان به نام CellDRIFT را جدا می کند تا درک بهتری از چگونگی ایجاد بیماری در آن ایجاد شود. از طریق تجزیه و تحلیل نمونه های بافت بالینی، آنها دریافتند که CellDRIFT در بافت های پیر، بافت های سرطانی و حتی بافت های طبیعی نمونه برداری شده از بیماران مبتلا به سرطان تشدید می شود. این یافته ها تصویر واضح تری از مراحل پیشرونده نادیده ای که در داخل سلول ها رخ می دهند و در نهایت منجر به سرطان می شوند، ارائه می دهند و می توانند راه را برای تشخیص زودهنگام این بیماری هموار کنند.

در یک مطالعه در سال 2022، آزمایشگاه تغییرات DNAm مرتبط با افزایش سن را بررسی کرد. اکنون، در مطالعه کنونی، تیم می خواست بر اساس کار قبلی خود کار کند و چگونگی مدل سازی این تغییرات DNAm را بیابد. ابتدا سلول های انسانی مشتق شده از مغز به نام آستروسیت را کشت دادند. برای برخی از این سلول ها، آنها ژنی به نام تلومراز معکوس ترانس کریپتاز انسانی (hTERT) القا کردند که باعث می شود سلول ها جاودانه شوند - به عبارت دیگر، آنها دستکاری شده بودند تا به طور نامحدود تقسیم شوند، شبیه به سلول های تومور. در طی سه ماه، آنها زیرمجموعه ای از سلول ها را از کشت های خود گرفتند و DNA را از آنها استخراج کردند. آنها با استفاده از یک پلت فرم آموزشی محاسباتی de novo، سیگنال های DNAm را اندازه گیری کردند و اثر انگشت خاصی به نام CellDRIFT را شناسایی کردند که با افزایش سن به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.

در نهایت، این تیم 29 نوع بافت را از چهار اهداکننده بیمار پس از مرگ برای درک بهتر تغییرات CellDRIFT در نمونه ها جمع آوری کرد. آنها ارتباط قابل توجهی بین CellDRIFT، بروز سرطان و نرخ تقسیم سلول های بنیادی پیدا کردند. آنها توانستند نشان دهند که انواع بافت های مختلف خطرات سرطانی متفاوتی دارند. همچنین نشان دهند که خطر سرطان بیشتر از تغییرات تصادفی ناشی از جهش سلول های بنیادی است. محققان امیدوارند این مطالعه به دانشمندان کمک کند تا درک بهتری از نحوه به تاخیر انداختن شروع بیماری های مزمن مانند سرطان داشته باشند که به نظر می رسد مرتبط با افزایش سن هستند و به افراد کمک کند زندگی طولانی تر و سالم تری داشته باشند.