Новая статистическая модель позволила исследователям выявить 27 новых генов, которые, как считается, предотвращают образование рака, в анализе более 2000 опухолей 12 типов рака человека. Полученные данные могут помочь в создании новых методов лечения рака, нацеленных на эти гены, и открыть другие возможности для исследований рака.
"Используя этот мощный инструментарий, мы обнаружили редкие гены-супрессоры опухолей, которые, будучи потеряны в мутировавших клетках, вызывают рак," говорит Йонас Демеулемейстер, первый автор статьи и исследователь из Института Фрэнсиса Крика. "Это может проложить путь к разработке индивидуализированных методов лечения рака."
Исследование, опубликованное в Nature Communications, проводилось учеными из Института Фрэнсиса Крика и Левенского университета в сотрудничестве с Чикагским университетом и Университетом Осло.
У нас есть две копии генов-супрессоров опухолей во всех наших клетках, чтобы они не превратились в раковые. Как и в случае с двумя комплектами тормозов на велосипеде, обе копии гена должны быть потеряны, чтобы отпустить «тормоза» при образовании опухоли.
Эти делеции с двойной копией генов могут дать ключ к разгадке генов-супрессоров опухолей при раке. Однако образцы рака обычно содержат как здоровые клетки, так и раковые клетки в неизвестных пропорциях, что затрудняет определение того, была ли потеряна только одна или обе копии гена в раковых клетках. Кроме того, может быть трудно отличить вредные делеции генов-супрессоров опухолей от неопасных делеций других генов на уязвимых участках генома.
Команда разработала вычислительные инструменты для решения этих проблем и использовала их для анализа 2218 опухолей 12 типов рака, включая рак груди, легких и кишечника. Определив относительные пропорции раковых и здоровых клеток в каждом образце, они могли определить количество копий каждого гена в раковых клетках. Этот анализ выявил 96 участков генома человека, которые часто теряются во время развития опухоли.
Анализ также показал, что вредные делеции гена-супрессора опухоли имеют иной «отпечаток ДНК», чем неопасные делеции, которые, как правило, намного меньше. Это позволило исследователям классифицировать 96 делеций, выявив 16 ранее известных генов-супрессоров опухолей и 27 новых. Ранее предполагалось, что некоторые из них способствуют развитию рака, в то время как другие были совершенно новыми.
"Наше исследование демонстрирует, что редкие гены-супрессоры опухолей можно идентифицировать с помощью крупномасштабного анализа количества копий генов в образцах рака," говорит Питер Ван Лоо, старший автор статьи и руководитель группы Института Фрэнсиса Крика.
"Геномика рака – это растущая область исследований, а используемые нами вычислительные инструменты – мощный способ найти новые гены, участвующие в развитии рака."
Новые гены-кандидаты-супрессоры опухоли, идентифицированные в этом исследовании, могут быть исследованы учеными в лаборатории, чтобы понять механизм их действия и попытаться найти мишени для лекарств.
Статья «Пан-раковый анализ гомозиготных делеций в первичных опухолях выявляет редкие опухолевые супрессоры» опубликована в Nature Communications.