Nauka i technika

Naukowcy z Georgia Tech identyfikują nowe sieci genów powiązane z agresywnym typem raka piersi

  • 23 kwietnia, 2024
  • 4 min read
Naukowcy z Georgia Tech identyfikują nowe sieci genów powiązane z agresywnym typem raka piersi


Rak piersi jest drugą najczęstszą diagnozą nowotworu u kobiet w USA i drugą najczęstszą przyczyną zgonów z powodu nowotworu u kobiet. W ostatnich latach metody leczenia raka piersi uległy znacznej poprawie dzięki celowanej terapii genowej i immunoterapii. Jednak w przypadku małej grupy pacjentek, u których zdiagnozowano najbardziej agresywny typ podstawnopodobny raka piersi, takie metody są mniej skuteczne.

Ostatnio naukowcy z Zintegrowane Centrum Badań nad Rakiem Georgia Tech (ICRC) odkryli, że ten konkretny rak piersi wykazuje unikalną interaktywną strukturę sieci genów. Korzystając z matematyki zwanej „teorią grafów”, która modeluje relacje między parą obiektów, naukowcy wykryli obliczeniowo zmiany w interakcjach gen-gen jako ten rak piersi pojawia się i rozwija.

„Odkrycie nowych sieci genów powiązanych z podstawnopodobnymi rakami piersi pomogło nam zidentyfikować potencjalne nowe cele genowe w leczeniu tego bardzo agresywnego rodzaju raka piersi” – mówi Johna McDonalda, dyrektor założyciel ICRC, emerytowany profesor Szkoły Nauk Biologicznych i autor korespondujący z badaniem. „Nie odkrylibyśmy tych możliwych metod leczenia wyłącznie poprzez analizę ekspresji genów”.

Podstawnopodobny rak piersi, choć powoduje zaledwie 10–20% rozpoznań raka piersi, jest znacznie bardziej agresywny niż inne podtypy – a jeśli nie zostanie wcześnie wykryty, można go wyleczyć chirurgicznie i/lub radioterapią, skutecznym leczeniem przeciwnowotworowym może być wyzwaniem. Podtyp podstawnopodobny nie reaguje na tradycyjne terapie hormonalne.

Warto przeczytać!  Refleksje Tygodnia Bezpieczeństwa Leków: Jestem Bezpieczeństwem Leków

Jedna teoria dlaczego, za którym opowiada się wielu badaczy nowotworów, poszczególne geny nie funkcjonują autonomicznie; w związku z tym zmiany w sposobie wzajemnego oddziaływania genów w przypadku raka mogą być równie ważne, jak same geny wywołujące raka.

„Składniki każdego złożonego systemu, takiego jak ludzki genom, są z pewnością ważne” – powiedział McDonald. „Sposób, w jaki te niezależne komponenty współdziałają ze sobą, jest również krytyczny”.

Na potrzeby tego badania naukowcy przeanalizowali trzy główne podtypy raka piersi, ze szczególnym naciskiem na najbardziej agresywny podtyp podstawnopodobny. Naukowcy odkryli, że interaktywne sieci gen-gen różnią się znacznie w przypadku agresywnego podtypu podstawowego w porównaniu z bardziej rozpowszechnionymi podtypami luminalnymi A i luminalnymi B.

Stwierdzono, że wiele genów tworzących te unikalne sieci jest zaangażowanych w funkcje niezwiązane wcześniej z rakiem piersi. Stephena Housleyabadacz neurobiologii w Szkole Nauk Biologicznych i współautor artykułu, zauważył, że „nieoczekiwanym i intrygującym wynikiem naszego badania jest to, że procesy nerwowe wydają się odgrywać znaczącą rolę w odróżnianiu wysoce agresywnych guzów podstawnopodobnych od mniej agresywne podtypy luminalne A i luminalne B.

Warto przeczytać!  Fale uderzeniowe zakrzywiają światło wokół transonicznego F-35C na spektakularnych zdjęciach

W sumie naukowcy zbadali ponad 300 milionów par genów, porównując zdrowe kobiety z tymi chorymi na raka piersi. Współautorka badania Zainab Ashard, biolog obliczeniowy, która niedawno pracowała w laboratorium McDonald’s, wyjaśnił: „Różnice w strukturze sieci genów między zdrowymi osobami a pacjentami z rakiem piersi pozwoliły nam zidentyfikować zmiany we wzorcach interakcji gen-gen w rozwoju raka piersi”.[s1]

Wyniki zespołu szczegółowo opisano w nowym artykule „Changes in Gene Network Interactions in Breast Cancer Onset and Development”, który ukazał się w numerze z kwietnia 2024 r GEN Biotechnologia. Na podstawie wyników tego badania i wcześniej opublikowanych analiz ośmiu innych typów nowotworów naukowcy uważają, że ustalili przydatność analizy sieciowej w identyfikowaniu potencjalnych nowych kandydatów do diagnozy i leczenia ukierunkowanej terapii genowej piersi i innych typów nowotworów. nowotwory.

Oprócz McDonalda, Housleya i Asharda, Kara Keun Lee, była doktor bioinformatyki. student, który pracował w laboratorium McDonald’s, jest także współautorem artykułu.

Przedstawione tutaj wyniki są w całości lub w części oparte na danych wygenerowanych przez sieć badawczą TCGA. Projekt Genotype-Tissue Expression (GTEx) był wspierany przez Fundusz Wspólny Biura Dyrektora Narodowych Instytutów Zdrowia oraz NCI, NHGRI, NHLBI, NIDA, NIMH i NINDS.

Warto przeczytać!  Prognostyczne testy genetyczne stanowią największą obietnicę i wyzwanie etyczne naszych czasów

Badania te były wspierane przez stypendium studenckie Mark Light Integrated Cancer Research Center, fundusz Deborah Nash Endowment Fund, Northside Hospital (Atlanta) i Ovarian Cancer Institute (Atlanta).

Cytat: „Changes in Gene Network Interactions in Breast Cancer Onset and Development”, Zainab Arshad, Stephen N. Housley, Kara Keun Lee i John F. McDonald, GEN Biotechnology, kwiecień 2024 r.,
DOI:


Źródło