Команда, возглавляемая учеными из Научно-исследовательского института им. Ван Анделя (VARI) и Cedars-Sinai, разработала простой, вычислительный способ измерения клеточного возраста, которое приведет к лучшим методам скрининга и мониторинга рака и других заболеваний.

Для получения информации о том, как проводят лечение рака в Израиле лучшие специалисты страны, оставьте заявку и мы свяжемся с Вами в ближайшее время.

Результаты, опубликованные в Nature Genetics, показывают прогрессивную, измеримую потерю специфических химических меток, которые регулируют активность генов и обнаруживаются на самых ранних стадиях развития. Эти изменения продолжаются в течение жизни человека, коррелируя с клеточным, а не хронологическим возрастом, и предсказывают изменения, обнаруженные в раковых клетках.

Работа является результатом долговременного сотрудничества между соответствующими авторами Бенджамином Берманом, доктором философии, Питера В. Лэрда, Хюя Шена. Он основан на открытии 2011 года Берманом и Лэрд, которые впервые определили потерю этих марок ДНК, называемых метильными группами, - происходит в определенных областях генома при раке. Однако методы, используемые в то время, не могли обнаружить этот процесс, происходящий в нормальных клетках.

«Наши часы начинают отсчет, когда клетки начинают делится, - сказал Лэйрд. «Этот метод позволяет нам отслеживать историю прошлых делений и оценивать изменения, связанные с возрастом, с генетическим кодом, который способствует как нормальному старению, так и дисфункции».

Каждая из 40 триллионов клеток в организме человека может проследить свою линию до единственной оплодотворенной яйцеклетки, содержащей оригинальную копию ДНК человека. В течение всей жизни человека эти клетки делятся, заменяя старые или поврежденные клетки разными темпами на основе таких факторов, как их функция в организме, экологические оскорбления и заживление ран.

Несмотря на тщательную проверку биологического контроля качества, каждое клеточное подразделение убирается на целостность генома, оставляя за собой накопившееся количество изменений. Главным из них является резкое изменение числа и местоположения метильных групп в геноме, часть процесса, который начинается во время развития плода и продолжается на протяжении всей жизни.

«Что поражает в результатах нового метода, так это то, что оно отталкивается от начала этого процесса до самых ранних этапов развития матки», - сказал Берман. «Это было неожиданно, учитывая нынешнее предположение, что процесс начинается относительно поздно на пути к раку. Этот вывод указывает на то, что он играет функциональную роль относительно рано в образовании опухолей».

Хотя потеря метильных групп ДНК, известная как гипометилирование, является общей чертой многих видов рака, механизмы этого явления до сих пор были в значительной степени неизвестны. Они более глубокие в раковых заболеваниях, которые возникают в тканях, таких как кожа и эпителий. Они заметно влияют на педиатрические раковые заболевания, такие как медуллобластома, редкая опухоль головного мозга.

«Ткани с высокими показателями оборачиваемости восприимчивы к развитию рака потому, что есть больше возможностей для ошибок накапливаться и заставлять изменение от нормальной клетки к злокачественной», - сказал Шен. «То, что мы наблюдаем, - это нормальный процесс - клеточное старение - увеличивается и ускоряется после того, как клетка становится раковой. Кумулятивный эффект сродни бегущему товарному поезду».

Анализ и интерпретация данных для проекта возглавил Вандинг Чжоу. Исследование охватывало 39 разнообразных опухолей и более 340 человеческих и 200 наборов данных мыши - самое глубокое исследование такого рода - и не было бы возможным без массивных рядов общедоступных данных из проектов крупномасштабного секвенирования, в том числе рак генома.

«Этот исследовательский проект является отличным примером объединения наших собственных данных с внешними данными», - сказал Чжоу. «Проект завершен три года назад, сюжетная линия тогда была бы иной. Теперь, благодаря доступу к широким данным, мы видим, что метод раскрывает  общий принцип, который распространяется на все пути к раннему развитию».

Источник: sciencedaily.com/releases/2018/04/180402123226

Дата публикации: 
вторник, апреля 3, 2018