„Fingerabdruck-Datenbank“ könnte den Wissenschaftlern helfen, um neue Krebs-Täter

Wissenschaftler in Cambridge und London entwickelt ein Katalog von DNA-mutation ‚Fingerabdrücke‘, die helfen könnten ärzte ermitteln der ökologischen Täter verantwortlich für einen Patienten die Tumor—einschließlich zeigen einige der Fingerabdrücke Links in Tumoren von bestimmten Chemikalien in Tabakrauch.

Unsere DNA, das menschliche Genom, besteht aus einer Reihe von Molekülen bekannt als Nukleotide. Diese werden vertreten durch die Buchstaben A, C, G und T. Manchmal, änderungen in der ‚Rechtschreibung‘ der DNA—Ein a wird G, zum Beispiel. Diese änderungen, bekannt als Mutationen verursacht, kann durch eine Anzahl von Faktoren, einige Umwelt, wie etwa die Exposition gegenüber Tabakrauch oder UV-Licht.

Wie Zellen teilen und zu vermehren, machen Sie Kopien Ihrer DNA, also Rechtschreibfehler vervielfältigt werden. Im Laufe der Zeit, die Anzahl der Fehler akkumuliert, was zu unkontrolliertem Zellwachstum—die Entwicklung von Tumoren.

Bisher haben die Wissenschaftler hatten nur eine begrenzte Anzahl von tools für die Arbeit die Ursache des individuellen Tumors. Wie ist es nun möglich zu untersuchen, das gesamte menschliche Genom sehr schnell, Wissenschaftler in der Lage gewesen, um herauszufinden, alle Mutationen bei einem Patienten die von Krebs, und finden Sie Muster—oder ‚mutational Signaturen“ – in diesen Tumoren.

Nun, in einer Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Zelle, ein team von Forschern von der University of Cambridge und King ‚ s College in London entwickelt haben, einen umfassenden Katalog der mutational Signaturen, verursacht durch 41 Umwelt-Agenten im Zusammenhang mit Krebs. In Zukunft hoffen Sie, um es zu erweitern eine weitere, mit ähnlichen experimentellen Techniken, die zur Erstellung einer Enzyklopädie, die mutation Muster, verursacht durch Umwelt-Agenten.

„Mutational Signaturen sind die Fingerabdrücke, die Karzinogene hinter sich lassen, auf unsere DNA, und genau wie Fingerabdrücke, jeder einzigartig ist,“ sagt Dr. Serena Nik-Zainal, aus der Abteilung der Medizinischen Genetik und der MRC Cancer Unit an der Universität Cambridge, die Cambridge-Team. „Sie ermöglichen uns die Behandlung von Tumoren als ein Verbrechen-Szene und, wie forensische Wissenschaftler, die uns erlauben, zu identifizieren, die Täter und Ihre Komplizen—verantwortlich für den Tumor.“

Die Forscher ausgesetzt induzierte pluripotente Stammzellen—Hautzellen, die wurden neu programmiert, um zurück zu Ihrer ursprünglichen, „master“ state—79 bekannten oder vermuteten Umwelt-Karzinogene. Das team dann verwendet, whole genome sequencing Blick auf die Muster von Veränderungen, verursacht durch den Erfüllungsgehilfen und festgestellt, dass 41 der verdächtigen Links einen charakteristischen Fingerabdruck, der auf die Stammzellen, DNA.

„Wir haben diese Technik benutzt, um einen möglichst umfassenden Katalog zu Datum der Muster von DNA-Schäden produziert von Umwelt-Agenten über das ganze menschliche Genom“, erklärt Professor David Phillips, wer führte das King ‚ s College London-team. „Sollte es uns ermöglichen, zu prüfen, ein patient‘ s Tumor und erkennen, dass einige der Karzinogene wurden Sie ausgesetzt haben könnte, der Krebs verursacht.“

Einige der Umwelt-Agenten untersucht sind bekannte Karzinogene wie polyzyklische Kohlenwasserstoffe und Sonnenlicht. Zum ersten mal haben die Forscher auch untersucht einige der einzelnen Chemikalien in Tabakrauch und identifiziert werden, welche Ursache Signaturen ähnlich denen in der Raucher-Lungenkrebs.

Sie identifizierten ebenfalls die Fingerabdrücke hinterlassen, gemeinsame Chemotherapie-Medikamente, einige diätetische Chemikalien und einige der diesel-Abgase. Diese Studie zeigt, wie die menschliche DNA ist anfällig für viele Agenten in unserer Umgebung.

Dr. Nik-Zainal zeigt Einsatzmöglichkeiten des Katalogs durch die Bezugnahme auf den Fall der Balkan-endemische Nephropathie (BEN), die mit ernährungsbedingten Exposition, die zu einer pflanze Chemikalie namens aristolochic Säure. Die mutational Unterzeichnung dieses Chemische überprüft wurde in dieser Studie, dass praktisch identisch mit der Unterschrift finden sich in den Tumoren von BEN-Patienten. So, obwohl diese Verbindung wurde zum ersten mal vor der aktuellen Studie, Dr. Nik-Zainal sagt, es ist ein Beispiel dafür, wie man Ihren Katalog in Zukunft.