کشف جهش های ناخواسته در DNA

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، محققان موسسه گاروان با استفاده از هوش مصنوعی، محرک های بالقوه سرطان را پیدا کرده اند که در نواحی به اصطلاح ناخواسته DNA پنهان شده اند و فرصت هایی را برای یک رویکرد جدید برای تشخیص و درمان باز می کنند. بر اساس یک مطالعه جدید از موسسه تحقیقات پزشکی گاروان، DNA غیر کد کننده، 98 درصد از ژنوم که حاوی دستورالعمل هایی برای ساخت پروتئین نیست، می تواند کلید رویکرد جدیدی برای تشخیص و درمان سرطان باشد. این یافته ها که در تحقیقات اسیدهای نوکلئیک منتشر شده است، جهش هایی را در مناطقی از ژنوم که قبلا نادیده گرفته شده بودند نشان می دهد که ممکن است در شکل گیری و پیشرفت حداقل 12 سرطان مختلف از جمله پروستات، سینه و کولورکتال نقش داشته باشد.

نقش این کشف در تشخیص زودهنگام و درمان سرطان های جدید

DNA غیرکدکننده زمانی به عنوان DNA ناخواسته به دلیل عدم عملکرد ظاهری آن رد شد. تحقیقات جدید جهش هایی را در این مناطق DNA پیدا کرده است که می تواند رویکردی کاملاً جدید و جهانی را برای درمان سرطان باز کند. محققان بر روی جهش هایی که بر محل های اتصال پروتئینی به نام CTCF تأثیر می گذارند، تمرکز کردند که به تا کردن رشته های بلند DNA به شکل های خاص کمک می کند. آنها در کار قبلی خود دریافتند که این مکان های اتصال بخش های دوردست DNA را به هم نزدیک می کنند و ساختارهای سه بعدی را تشکیل می دهند که روشن یا خاموش شدن ژن ها را کنترل می کنند.

محققان قبلاً زیر مجموعه ای از محل های اتصال CTCF را شناسایی کرده بودند که پایدار هستند، یعنی مانند لنگرهایی در ژنوم عمل می کنند که در انواع مختلف سلول وجود دارد. محققان فرض کردند که اگر این لنگرها معیوب شوند، می توانند سازماندهی طبیعی سه بعدی ژنوم را مختل کند و به سرطان کمک کند. برای آزمایش، محققان یک ابزار پیشرفته به نام CTCF-INSITE را توسعه دادند که از ویژگی های ژنومی و اپی ژنومیک برای پیش بینی اینکه کدام مکان های CTCF احتمالاً در مجموع ۱۲ نوع سرطان لنگر پایدار هستند. آنها سپس بیش از 3000 نمونه تومور از بیماران مبتلا به 12 نوع سرطان را که از پایگاه داده کنسرسیوم بین المللی ژنوم در دسترس بود، ارزیابی کردند و دریافتند که لنگرهای پایدار سرشار از جهش هستند.

این تحقیق تایید کرد که مکان های پیوسته CTCF نقاط حساس جهشی در سرطان ها هستند. این جهش ها به سلول های سرطانی مزیت بقا می دهد و به آنها اجازه تکثیر و گسترش می دهد. بیشتر درمان های جدید سرطان باید به دقت جهش های خاصی را هدف قرار دهند که همیشه در بین انواع مختلف تومور رایج نیستند، اما از آنجایی که این لنگرهای CTCF در چندین نوع مختلف سرطان جهش یافته اند، محققان امکان توسعه روش هایی را دارند که می تواند برای چندین سرطان مؤثر باشد. محققان اکنون در حال برنامه ریزی آزمایش های بیشتر در مقیاس بزرگ با استفاده از ویرایش ژن CRISPR هستند تا بررسی کنند که چگونه این جهش های لنگر ژنوم سه بعدی را مختل می کنند و به طور بالقوه باعث رشد سرطان می شوند.