Tausende von seltenen krebs-verwandten genmutationen gefunden


Tausende von seltenen krebs-verwandten genmutationen gefunden

Innovative Forschung, veröffentlicht in PLOS Computational Biology Diese Woche erklärt, wie Tausende von "vorher ignorierten genetischen Mutationen" zum Wachstum von bösartigen Tumoren beitragen können. Mit einem neuen statistischen Ansatz finden Wissenschaftler neue Muster in Proteinen.

Ein neuer Ansatz für die Genetik von Krebs liefert faszinierende Ergebnisse.

Krebs beginnt, wenn eine genetische Mutation ein anomales Zellwachstum hervorbringt. Diese somatischen Varianten - die Veränderungen an der DNA, die nach der Geburt auftreten - können schließlich das Wachstum eines Tumors auslösen.

Moderne pharmazeutische Interventionen wurden entworfen, um unser Wissen über bestimmte Krebs-bezogene Mutationen zu nutzen; Sie zielen auf Proteine, die aufgrund der Mutationen in den Genen, die sie kodieren verändert werden.

Bisher wurde nur eine kleine Anzahl dieser wichtigen krebserregenden Mutationen festgestellt.

Obwohl Studien mit einer großen Anzahl von Teilnehmern statistisch signifikante Mutationen identifiziert haben, treten auch somatische Varianten auf, die als wichtige Krebsbegleiter gelten, in relativ niedrigen Frequenzen.

In ähnlicher Weise wurden viele weitere Mutationen festgestellt, die nicht recht zuverlässig genug statistisch signifikant sind.

Eine Gruppe von Forschern aus der University of Maryland im College Park, unter der Leitung von Thomas Peterson, verwendete eine neue Methode der statistischen Analyse, um diese Lücke in unserem Wissen zu bewältigen und ähnliche Mutationen zu untersuchen, die über das Genom verteilt sind.

Mit genetischen Daten zielten sie auf ähnliche Mutationen, die von Familien von verwandten Proteinen geteilt wurden, und untersuchten häufig Mutationen in Teilkomponenten von Proteinen, die als Proteindomänen bekannt sind.

Perusing Protein Domains

Protein-Domänen sind unterschiedliche Einheiten innerhalb von Proteinen - jede Domäne führt spezifische Funktionen unabhängig von den anderen Domänen aus, die das gleiche Protein bilden. Proteine, auch wenn sie von verschiedenen Genen codiert sind und ganz andere physiologische Rollen durchführen, können gemeinsame Proteindomänen teilen.

Das Forscherteam nutzte vorhandenes Wissen über Protein-Domain-Funktion und Struktur, um Regionen innerhalb der Domänen zu identifizieren, in denen Mutationen eher bei Tumoren auftreten könnten. Ihre Arbeit nutzt die großen Datenblöcke, die von früheren Genforschung produziert wurden. Wie die Autoren der Studie schreiben, "nutzen wir jahrzehntelange wichtige Erkenntnisse aus der Strukturgenomik".

Mit anderen Worten, anstatt sich auf Mutationen in einzelnen Regionen von spezifischen Genen zu konzentrieren, konzentrierte sich das Team auf Mutationen, die in ähnlichen Regionen über Familien von Proteinen auftraten.

Insgesamt sammelten sie Daten über somatische Varianten von 5.848 Patienten im Krebs-Genom-Atlas, die Patienten mit 20 verschiedenen Krebsarten einschlossen.

Mit diesem neuen Ansatz, das Team ausgegraben Tausende von seltenen Tumor-Mutationen, die in der "gleichen Domain-Ort wie Mutationen in anderen Proteinen in anderen Tumoren gefunden auftreten." Das bedeutet, dass sie an Krebs beteiligt sind.

Vielleicht haben nur zwei Patienten eine Mutation in einem bestimmten Protein, aber wenn man merkt, dass es in genau der gleichen Position innerhalb der Domäne als Mutationen in anderen Proteinen bei Krebspatienten ist, merkt man, dass es wichtig ist, diese beiden Mutationen zu untersuchen."

Maricel Kann, älterer Autor

Die Autoren beziehen sich auf diese Proteindomänen, die wahrscheinlich Krebs verursachende Mutationen als "Oncodomänen" enthalten. Verständnis mehr über oncodomains könnte schließlich zu verbesserten Krebsbehandlungen führen. Wie Kann erklärt: "Weil die Domänen über so viele Proteine ​​gleich sind, ist es möglich, dass eine einzelne Behandlung Krebs verursachen könnte, die durch ein breites Spektrum mutierter Proteine ​​verursacht wird."

Obwohl diese Arbeit den ersten Schritt in eine neue Richtung darstellt, ist es ein bedeutender erster Schritt, der die Krebsbehandlung auf lange Sicht zu verbessern verspricht. Die Untersuchung der genetischen Basis von Krebs aus einem anderen Standpunkt gibt anderen Forschern einen neuen Blickwinkel, von dem man sich dem Problem nähern kann.

Die Autoren folgern: "Die Festlegung, welche Varianten für die Tumorentstehung am wichtigsten sind, wird dazu beitragen, die Mechanismen, die die Tumorprogression treiben, zu erhellen und könnten letztlich einen neuen Satz von Arzneimitteltargets für Familien von Genen liefern, die eine ähnliche Variation auf der strukturellen und funktionalen Ebene aufweisen."

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