अध्ययन ढूँढता है ‘epigenomic’ परिवर्तन के रूप में विकसित फेफड़ों के ट्यूमर बन जाते हैं और अधिक आक्रामक और metastasize — ScienceDaily


के रूप में कैंसर की कोशिकाओं को विकसित करने के लिए, कई उनके जीन अति हो जबकि दूसरों को ठुकरा कर रहे हैं. इन आनुवंशिक परिवर्तन की मदद कर सकते हैं ट्यूमर नियंत्रण से बाहर हो जाना और एक और अधिक आक्रामक हो गया, बदलती परिस्थितियों के अनुकूल है, और अंत में नेतृत्व करने के लिए ट्यूमर metastasize और कहीं शरीर में फैल.

एमआईटी और हार्वर्ड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने अब बाहर मैप की एक अतिरिक्त परत नियंत्रण गाइड है कि इस विकास-एक सरणी के संरचनात्मक परिवर्तन करने के लिए “क्रोमेटिन,” के मिश्रण प्रोटीन, डीएनए और आरएनए करता है कि’ कोशिकाओं के गुणसूत्रों. के एक अध्ययन में माउस फेफड़ों के ट्यूमर, शोधकर्ताओं की पहचान की 11 chromatin राज्य अमेरिका, भी कहा जाता है epigenomic अमेरिका में, कि कैंसर की कोशिकाओं के माध्यम से पारित कर सकते हैं के रूप में वे और अधिक आक्रामक हो.

“इस काम के लिए प्रदान करता है में से एक के पहले के उदाहरण का उपयोग कर एकल-कक्ष epigenomic डेटा के लिए व्यापक विशेषताएँ जीन है कि विनियमित ट्यूमर के विकास में कैंसर कहते हैं,” लिंडसे LaFave, एक एमआईटी postdoc और नेतृत्व अध्ययन के लेखक.

इसके अलावा, शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि एक कुंजी अणु वे में पाया और अधिक आक्रामक ट्यूमर सेल राज्यों से भी जुड़ा हुआ है करने के लिए और अधिक उन्नत रूपों में फेफड़ों के कैंसर के मनुष्यों, और इस्तेमाल किया जा सकता है एक बायोमार्कर के रूप में की भविष्यवाणी करने के लिए रोगी परिणामों में.

टायलर जैक, के निदेशक एमआईटी कॉख संस्थान के लिए एकीकृत कैंसर अनुसंधान, और जेसन Buenrostro, एक सहायक प्रोफेसर के स्टेम सेल और पुनर्योजी जीव विज्ञान के हार्वर्ड विश्वविद्यालय, कर रहे हैं, वरिष्ठ अध्ययन के लेखक, जो प्रकट होता है आज में कैंसर सेल.

Epigenomic नियंत्रण

जबकि एक कोशिका के जीनोम में शामिल सभी की अपनी आनुवंशिक सामग्री, epigenome एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो निर्धारित करने में इन जीनों व्यक्त किया जाएगा. हर कोशिका के जीनोम epigenomic संशोधनों — प्रोटीन, और रासायनिक यौगिकों के लिए देते हैं कि डीएनए नहीं है लेकिन अपने को बदलने के अनुक्रम. इन संशोधनों बदलती है, जो सेल प्रकार, प्रभाव की पहुंच के जीन और मदद करने के लिए एक फेफड़ों सेल अलग से एक न्यूरॉन, उदाहरण के लिए.

Epigenomic परिवर्तन भी कर रहे हैं विश्वास को प्रभावित करने के लिए कैंसर की प्रगति. इस अध्ययन में, एमआईटी/हार्वर्ड टीम के लिए बाहर सेट का विश्लेषण epigenomic परिवर्तन है कि घटित के रूप में फेफड़ों के ट्यूमर में विकसित चूहों. वे अध्ययन के एक माउस मॉडल फेफड़ों adenocarcinoma, जो परिणाम से दो विशिष्ट आनुवंशिक परिवर्तन और बारीकी से recapitulates के विकास मानव फेफड़ों के ट्यूमर.

का उपयोग करने के लिए एक नई प्रौद्योगिकी एकल कोशिका epigenome विश्लेषण है कि Buenrostro था पहले से विकसित की है, शोधकर्ताओं का विश्लेषण epigenomic परिवर्तन है कि घटित के रूप में ट्यूमर कोशिकाओं से विकसित प्रारंभिक अवस्था करने के लिए बाद में, और अधिक आक्रामक चरणों. उन्होंने यह भी जांच की ट्यूमर कोशिकाओं metastasized था कि फेफड़ों से बाहर.

इस विश्लेषण से पता चला है 11 अलग अलग chromatin अमेरिका, स्थानों के आधार पर की epigenomic परिवर्तन और के घनत्व में chromatin. के भीतर एक ही ट्यूमर, वहाँ हो सकता है कोशिकाओं से सभी 11 राज्यों में से है, सुझाव है कि कैंसर की कोशिकाओं का पालन कर सकते हैं अलग अलग विकासवादी रास्ते पर है ।

प्रत्येक राज्य के लिए, शोधकर्ताओं ने यह भी पहचान की इसी परिवर्तन में जहां जीन नियामकों प्रतिलेखन कारकों बुलाया बाइंड करने के लिए गुणसूत्रों. जब प्रतिलेखन कारकों के लिए बाध्य प्रमोटर क्षेत्र की एक जीन, वे आरंभ की नकल है कि जीन में मैसेंजर आरएनए, अनिवार्य रूप से नियंत्रित है, जो जीन सक्रिय हैं । Chromatin संशोधनों कर सकते हैं जीन प्रमोटरों और अधिक या कम सुलभ करने के लिए प्रतिलेखन कारकों.

“अगर क्रोमेटिन खुला है, एक प्रतिलेखन कारक के लिए बाध्य कर सकते हैं और सक्रिय एक विशिष्ट जीन कार्यक्रम,” LaFave कहते हैं. “हम कोशिश कर रहे थे समझने के लिए उन प्रतिलेखन कारक नेटवर्क और तो क्या उनके बहाव के लक्ष्य थे.”

के रूप में ट्यूमर कोशिकाओं की संरचना’ क्रोमेटिन बदल गया है, प्रतिलेखन कारक खड़ा करने के लिए लक्ष्य जीन है कि मदद मिलेगी कोशिकाओं को कम करने के लिए उनकी मूल पहचान के रूप में फेफड़ों की कोशिकाओं और कम विभेदित हो जाते हैं. अंत में कई कोशिकाओं के भी प्राप्त करने की क्षमता अपने मूल स्थानों और बीज नए ट्यूमर है ।

बहुत इस प्रक्रिया के द्वारा नियंत्रित किया गया था एक प्रतिलेखन कारक कहा जाता है RUNX2. में और अधिक आक्रामक कैंसर की कोशिकाओं, RUNX2 को बढ़ावा देता जीन का प्रतिलेखन के लिए कर रहे हैं कि प्रोटीन कोशिकाओं द्वारा secreted. इन प्रोटीनों की मदद फिर से तैयार पर्यावरण के आसपास ट्यूमर के लिए यह आसान बनाने के लिए कैंसर की कोशिकाओं से बचने के लिए ।

शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि इन आक्रामक, premetastatic ट्यूमर कोशिकाओं के लिए बहुत समान थे ट्यूमर कोशिकाओं है कि पहले से ही metastasized.

“कि पता चलता है कि जब इन कोशिकाओं को प्राथमिक ट्यूमर में, वे वास्तव में बदल chromatin राज्य की तरह देखने के लिए एक metastatic सेल से पहले वे चले बाहर के वातावरण में,” LaFave कहते हैं. “हमें विश्वास है कि वे से गुजरना एक epigenetic परिवर्तन में प्राथमिक ट्यूमर की अनुमति देता है कि बनने के लिए उन्हें प्रवासी और फिर बीज में एक दूरस्थ स्थान की तरह लिम्फ नोड्स या जिगर.”

एक नए बायोमार्कर

शोधकर्ताओं ने यह भी की तुलना में chromatin वे अमेरिका में पहचान माउस ट्यूमर कोशिकाओं के chromatin अमेरिका में देखा मानव फेफड़ों के ट्यूमर. उन्होंने पाया कि RUNX2 भी ऊंचा में और अधिक आक्रामक मानव ट्यूमर, सुझाव है कि यह काम कर सकता है के रूप में एक बायोमार्कर की भविष्यवाणी के लिए रोगी परिणामों में.

“के RUNX सकारात्मक राज्य था बहुत अत्यधिक भविष्य कहनेवाला के गरीब अस्तित्व में मानव फेफड़ों के कैंसर के रोगियों,” LaFave कहते हैं. “हम भी दिखाया उलटा है, जहां हम हस्ताक्षर के प्रारंभिक राज्यों, और वे भविष्यवाणी बेहतर रोग का निदान रोगियों के लिए. यह पता चलता है कि आप का उपयोग कर सकते हैं इन एकल सेल जीन विनियामक नेटवर्क के रूप में भविष्य कहनेवाला मॉड्यूल के साथ रोगियों में.”

RUNX भी हो सकता है एक संभावित दवा लक्ष्य है, हालांकि यह पारंपरिक रूप से किया गया है डिजाइन करने के लिए मुश्किल लक्ष्य है कि दवाओं प्रतिलेखन कारक क्योंकि वे आम तौर पर कमी है, अच्छी तरह से परिभाषित संरचनाओं सकता है कि अधिनियम के रूप में दवा डॉकिंग साइटों. शोधकर्ताओं ने भी मांग कर रहे हैं अन्य संभावित ठिकानों के बीच epigenomic परिवर्तन है कि वे पहचान में अधिक आक्रामक ट्यूमर सेल अमेरिका. इन लक्ष्यों को शामिल कर सकता है प्रोटीन के रूप में जाना जाता क्रोमेटिन नियामकों, जो जिम्मेदार हैं, को नियंत्रित करने के लिए रासायनिक संशोधनों के क्रोमेटिन.

“क्रोमेटिन नियामकों हैं और अधिक आसानी से लक्षित क्योंकि वे करते हैं के लिए एंजाइमों,” LaFave कहते हैं. “हम कर रहे हैं, इस ढांचे का उपयोग करने के लिए क्या समझने की कोशिश कर रहे हैं, महत्वपूर्ण लक्ष्यों ड्राइविंग कर रहे हैं कि इन राज्य संक्रमण, और फिर जो लोगों को कर रहे हैं therapeutically लक्षित करने योग्य.”

अनुसंधान द्वारा वित्त पोषित किया गया Damon Runyon कैंसर फाउंडेशन postdoctoral फैलोशिप, पॉल एलन जी सीमाओं समूह, स्वास्थ्य के राष्ट्रीय संस्थान, और कॉख संस्थान का समर्थन (कोर) से अनुदान के राष्ट्रीय कैंसर संस्थान.



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