Araştırmacılar, 12.000’den fazla tümörün genomlarında gizlenen yüz milyonlarca mutasyonu eleyerek, kanserin genetik ve çevresel nedenlerine dair ipuçları sunabilecek DNA değişiklik kalıpları belirlediler.
Yayınlanan çalışma, Bilim 21 Nisan’da1, türünün en büyüğüdür. Kansere eşlik eden büyüyen ‘mutasyonel imzalar’ kataloğuna düzinelerce girdi ekler ve bazı durumlarda klinisyenlerin bireyler için en iyi tedavileri seçmelerine yardımcı olabilir.
İspanya, Barselona’daki Biyotıp Araştırma Enstitüsü’nde hesaplamalı kanser biyoloğu olan Núria López-Bigas, bu analizler için boyutun önemli olduğunu söylüyor. Yeni çalışma, daha küçük veri kümelerinden seçilemeyecek nadir mutasyon kalıplarını ortaya çıkardı. “Bu sayıda tam genoma sahip olduğunuzda, daha fazla güce sahip olursunuz ve daha eksiksiz bir mutasyon imzası seti oluşturabilirsiniz” diyor. “Hâlâ erken günler, ancak teşhis ve bu tümörlerin nasıl oluşturulduğunu anlamak için çok fazla potansiyele sahip.”
Mutasyon ayak izleri
Tek bir kanser hücresi yüz binlerce, bazen bir milyondan fazla mutasyon içerebilir, ancak bunlardan yalnızca bir avuç dolusu, bir tümörün gelişimine doğrudan katkıda bulunur. Yıllardır araştırmacılar, yeni tedavilere işaret edebileceklerini umarak, bu kanser etkenlerini araştırmak için genomik verileri araştırıyorlar.
Kalan birçok ‘seyirci’ mutasyon da bilgilendirici olabilir. Bazı kansere neden olan ajanlar, karakteristik DNA değişiklikleri kalıpları yaratır. Örneğin ultraviyole ışık, genomdaki belirli bölgelerde sitozin adı verilen bir DNA bazının veya ‘harf’in timin adı verilen bir başkasıyla yer değiştirmesine neden olabilir. Bu tür değişiklikler genellikle melanomlarda bulunur.
Birleşik Krallık’taki Cambridge Üniversitesi’nde bilgisayarlı biyolog olan Serena Nik-Zainal, bu mutasyon kalıplarının kumlu bir sahildeki ayak izlerine benzetilebileceğini söylüyor. Bilim çalışmak. “Ayak izleri rastgele görünebilir, ancak değiller – çok özel bir nedenden dolayı meydana geliyorlar” diyor. “İnsanı hayvandan, köpeği kuştan, hatta yetişkini çocuktan ayırabilir ve onların yürüdüğünü veya koştuğunu ayırt edebilirdiniz.”
bu mutasyon imzalarının daha önce rapor edilmiş en büyük çalışması 2020’de yayınlandı ve toplanan tümör örneklerinden yaklaşık 5.000 tam genom dizisini analiz etti. uluslararası bir çaba2.
Yeni çalışmada ekip, Genomics England 100.000 Genom Projesi kapsamında Birleşik Krallık Ulusal Sağlık Servisi tarafından toplanan 12.000’den fazla kanser genomunu analiz etti. Araştırmacılar daha sonra bulgularını doğrulamak için daha önce yayınlanmış veri setlerini kullandılar. Cambridge Üniversitesi’nde hesaplamalı bir biyolog ve çalışmanın ortak yazarı Andrea Degasperi, bunun yeni analitik araçlar ve yüz binlerce mutasyonu işleyebilen bir algoritma geliştirmeyi içerdiğini söylüyor.
19 tümör türünden örnekleri içeren çalışma, bazıları DNA onarımı için belirli hücresel yöntemlerdeki kusurlara kadar izlenebilen, önceden bilinmeyen düzinelerce mutasyonel ayak izi verdi.
Budapeşte Doğa Bilimleri Araştırma Merkezi’nde kanser biyoloğu olan David Szüts, araştırmacıların muhtemelen en yaygın mutasyon imzalarının hepsini bulduğunu söylüyor. “Bu noktada ana süreçlerin gözden kaçırılması pek olası görünmüyor” diyor. Ancak, belirli bir organdaki tümörlerin %1’inden daha azında meydana gelen nadir imzalar için avlanma, muhtemelen dünya çapında kanser genomu projeleri geliştikçe devam edecek.
Degasperi, daha fazla mutasyon imzası aramaya ek olarak, kansere neden olan bir olayla henüz bağlantılı olmayan daha gizemli olanların kökenlerini bulabilmeyi umuyor. Ayrıca başka tür genetik değişikliklere de yatırım yapmak istiyor: Mevcut çalışma bir ve üç DNA harfi arasındaki değişikliklere odaklanıyor, ancak DNA dizileri de silinebilir, eklenebilir veya daha büyük parçalar halinde yeniden düzenlenebilir.
Umut, bu çalışmaların sonunda bireysel insanlara göre uyarlanmış kanser tedavilerine yol açacağını söylüyor. “Mekanizmayı anladığınızda, bir ilaçla olası bir korelasyonu anlayabilirsiniz.”