معرفی نویسنده

سمیه آزادیان

کارشناس ارشد رشته بیوفیزیک ( دانشگاه تربیت مدرس)

رمزگشایی اسرار نحوه شکل گیری سرطان ها در یک مطالعه ژنومی جدید

رمزگشایی اسرار نحوه شکل گیری سرطان ها در یک مطالعه ژنومی جدید

یک گروه بین المللی از دانشمندان با هدف روشن ساختن تاریخ زندگی جهش های سرطان زا و نحوه تکامل تومورهای سرطانی، حتی قبل از تشخیص آن ها، ژنوم بیش از 2500 سرطان منحصر به فرد را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند که این تحقیق به عنوان بخشی از مقالات ویژه منتشر شده در زمینه تجزیه و تحلیل سرطان در کل ژنوم ها به طور آنلاین در نشریه Nature در 6 فوریه منتشر شد.

جهش هایی که در سلول های سوماتیک رخ می دهد، یک محرک اصلی در پیشرفت سرطان ها است. سلول ها به طور مداوم در معرض استرس جهش زا قرار دارند و در هر تقسیم سلولی یک تا 10 جهش رخ می دهد. اگرچه بیشتر جهش ها غیرفعال هستند اما برخی از آن ها منجر به تکثیر سرطان ها می شوند. در حالی که پژوهش های بسیار زیادی برای درک انواع جهش هایی که در ژنوم های سرطان ایجاد می شوند انجام شده است، در مورد تکامل و پیشرفت آن ها اطلاعات کمی وجود دارد.

محققان کنسرسیوم تجزیه و تحلیل پان سرطان ژنوم های کل (PCAWG) داده های توالی یابی کل ژنوم را از میان 2658 سرطان در 38 نوع تومور جمع آوری کردند. پس از استاندارد سازی در برابر ژنوم انسانی، آنها الگوهای و امضاهای انواع ساختارهای مختلف را در داده ها مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. محققان با مشاهده فرآیندهای بازآرایی مبتنی بر همانندسازی که منجر به ایجاد خوشه های انواع ساختارهای مختلف در طی زمان می شوند، می توانند ترتیبی که در آن جهش ها رخ می دهد و زمان بندی نسبی بین آنها را تعیین کنند.

پیتر وان لو، نویسنده مطالعه مشترک که رهبری گروه در آزمایشگاه ژنومیک سرطان در مؤسسه فرانسیس کریک را بر عهده دارد، در بیانیه منتشر شده مؤسسه گفت: "ما نخستین زمان بندی های جهش های ژنتیکی را در میان طیفی از انواع سرطان ها ایجاد کرده ایم. برای بیش از 30 سرطان ما اکنون می دانیم که چه تغییرات ژنتیکی خاصی ممکن است رخ دهد و چه زمانی ممکن است این تغییرات اتفاق بیافتد. رمزگشایی این الگوها بدان معنی است که باید اکنون امکان پیشرفت آزمایش های تشخیصی جدید که خیلی زودتر علائم سرطان را مشخص می کنند وجود داشته باشد."

این همکاری بین مؤسسه ولکام سنگر، مؤسسه گسترده MIT و هاروارد، مؤسسه بیگ دیتا در دانشگاه آکسفورد و دانشگاه علوم پزشکی و بهداشت بود.

محققان توانستند با فهرست کردن جهش های سوماتیک تجمع یافته در طی زمان، تاریخچه زندگی و تکامل ژن های جهشی محرک 38 نوع سرطان را بازسازی کنند. با اندازه گیری تعداد نسخه های آللی در سلول های سرطانی، دسته بندی انواع اولیه و متأخر کلونال تعریف شد. آنها دریافتند که انکوژنز اولیه بوسیله جهش ها در یک مجموعه محدود از ژن های عامل سرطان و تعداد نسخه های محصولات کروموزومی خاص، مشخص می شود.

ایجاد محصولات کروموزومی در میان طیف وسیعی از زمانهای مولکولی با تفاوت های سیستماتیک بین انواع تومورها، رخ می دهد. به عنوان مثال در گلیوبلاستوما و مدولوبلاستوما محصولات کروموزومی در اوایل زمان مولکولی رخ می دهند در حالی که در سرطان های ریه، ملانوما و سرطان کلیه پاپیلری، این محصولات در انتهای بازه زمانی مولکولی ایجاد می شوند. از طرف دیگر برخی از سرطان ها از جمله سرطان های پستان، تخمدان و کولورکتال، دوره های گسترده ای از بی ثباتی کروموزومی دارند که نشان دهنده زمان بندی متغیر است.

در انواع خاصی از تومور به طور مداوم محصولات اولیه یا دیررس مناطق خاص کروموزومی وجود دارد. به عنوان مثال در بین انواع سرطان حذف TP53 یکی از شایع ترین جهش های شروع کننده از جمله در سرطان تخمدان است. و اقزایش یک نسخه کروموزوم 7 در 90 درصد تومورهای گلیوبلاستوما عموماً در اوایل بازه زمانی مولکولی اتفاق می افتد.

از حدود 47 میلیون جهش نقطه ای که مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند، 22 درصد کلونال اولیه و 7 درصد کلونال متأخر بودند. به طور خاص از 5 هزار و 913 جهش نقطه ای سرطان زا كه موجب شناسایی ژنهای محرك سرطان می شوند، 29 درصد كلونال اولیه و 5 درصد کلونال متأخر بودند. این ارتباط نشان می دهد که جهش ها ترجیحاً در اوایل زمان بندی مولکولی رخ می دهند. این نتایج همچنین نشان می دهد که با گذشت زمان و همانطور که تومورها پیشرفت می کنند، آن ها به طور فزاینده ای مسیرهای متنوعی را که توسط جهش های محرک کمیاب بصورت جداگانه و با تغییرات تعداد کپی ها ایجاد می شوند را دنبال می کنند.

تجزیه و تحلیل زمان بندی نشان می دهد که جهش های محرک اغلب تشخیص را سال ها و شاید ده ها به عقب می اندازد. به عنوان مثال آدنوکارسینومای تخمدان می تواند تا بیش از 10 سال به صورت نهفته باقی بماند.

موریتز گورستونگ نویسنده همکار و رهبر گروه آزمایشگاه زیست شناسی مولکولی مؤسسه بیوانفورماتیک اروپا (EMBL-EBI) گفت: "ما آموخته ایم که سرطان نقطه پایانی یک روند تکاملی مادام العمر است که سلولهای ما را تحریک می کند. این فرآیند به جهش ها در ژنوم سلول ها دامن می زند." وی ادامه داد: "این جهش ها هرچه عمر خود را می گذرانیم رخ می دهند و معمولاً این جهش ها هیچ عواقبی ندارند اما بعضی اوقات عواقب آن می تواند چشمگیر باشد. این روند معمولاً طی چند دهه قبل از تشخیص سرطان به اوج خود می رسد، اما در برخی موارد ما توانسته ایم تغییراتی را تشخیص دهیم که عمری به اندازه سن بیمار دارند."

این مطالعه به عنوان بخشی از مجموعه مقالات ویژه منتشر شده توسط Nature در مورد آنالیز پان سرطان کل ژنوم که توسط کنسرسیوم بین المللی ژنوم سرطان (ICGC)، اطلس ژنوم سرطانی (TCGA) و پروژه آنالیز پان سرطان کل ژنوم (PCAWG) انجام می شود، ارائه شده است. 

منبع خبر: https://www.scienceboard.net

کلید واژه ها: #سرطان #جهش های سرطان زا #جهش های نقطه ای #کلونال اولیه و متأخر #

telegram