Grafici Genome studio genetico Paesaggio Di cancro al polmone

Aprile 26, 2016 Admin Salute 0 1
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Mentre un terzo di queste regioni contengono geni già noti a svolgere ruoli importanti nel cancro del polmone, la maggior porto nuovi geni ancora da scoprire. Scorre da questo lavoro, gli scienziati hanno scoperto un gene alterazione critico - non precedentemente collegato a qualsiasi forma di cancro - che è implicato in una frazione significativa dei casi di cancro al polmone, mettendo in luce le basi biologiche della malattia e un nuovo potenziale bersaglio per la terapia.

"Questa visione del genoma del cancro del polmone è senza precedenti, sia nella sua ampiezza e la profondità", ha detto l'autore senior Matthew Meyerson, un membro senior associate del Broad Institute del MIT e di Harvard e professore associato presso Dana-Farber Cancer Institute e Harvard Medical Scuola. "Essa stabilisce un fondamento essenziale, e ha già individuato un gene importante che controlla la crescita delle cellule polmonari. Questa informazione offre incursioni fondamentali per la biologia del cancro ai polmoni e contribuirà all'elaborazione di nuove strategie per la diagnosi e terapia dei tumori."




"Il paesaggio genomico del cancro ai polmoni ci dà un quadro sistematico di questa terribile malattia, confermando cose che sappiamo, ma anche noi che indica molti pezzi mancanti del puzzle", ha detto Eric Lander, uno dei co-autori dello studio e direttore fondatore del Broad Institute del MIT e di Harvard. "Più in generale, lo studio rappresenta un approccio generale che può e deve essere utilizzato per analizzare tutti i tipi di cancro. In effetti, lo studio è stato concepito come un progetto pilota per un impegno ancora più completo per scoprire le cause genetiche di cancro."

Il cancro del polmone è la principale causa di decessi per cancro in tutto il mondo - ogni anno più di 1 milione di persone muoiono di questa malattia, tra cui più di 150.000 negli Stati Uniti. Nuovi approcci al trattamento si basano su una comprensione più profonda di ciò che va male in cellule per stimolare la crescita del cancro. Attraverso decenni di ricerca, è diventato chiaro che il cancro del polmone - come la maggior parte dei tumori umani - deriva principalmente dalla variazione del DNA che si ottengono in cellule per tutta la vita di una persona. Ma la natura di questi cambiamenti e le loro conseguenze biologiche restano in gran parte sconosciute.

Per assemblare un catalogo a livello di genoma di differenze genetiche nelle cellule tumorali del polmone, un progetto su larga scala è stato recentemente lanciato in adenocarcinoma del polmone. Lo sforzo, noto come progetto Tumor Sequencing (TSP), riunisce scienziati e medici in tutta la comunità di ricerca sul cancro.

I ricercatori hanno studiato TSP più di 500 campioni tumorali di pazienti affetti da cancro del polmone. L'accesso a questa grande collezione di campioni di alta qualità ha permesso di determinare i cambiamenti genetici condivisi tra i diversi pazienti - tali cambiamenti ricorrenti possono evidenziare geni importanti coinvolti nella crescita del cancro. "Questo progetto è stato reso possibile grazie alla lungimiranza di un gruppo dedicato di oncologi, patologi e chirurghi, che i tessuti di pazienti affetti da cancro del polmone con cura e diligenza conservati per molti anni", ha detto Meyerson.

Per analizzare il DNA di ogni tumore del polmone, gli scienziati hanno invocato recenti tecnologie genomiche per analizzare il genoma umano per centinaia di migliaia di marcatori genetici, chiamati polimorfismi a singolo nucleotide o SNPs. Questa visione ad alta risoluzione aiutato individuare quali parti del genoma tumorale erano presenti in copie in eccesso o mancanti del tutto. Le regioni di aberrazione genomica sono stati poi identificati con nuovi strumenti di analisi, tra cui un metodo di calcolo chiamato GISTIC e metodi per la visualizzazione dei dati SNP sviluppato da co-autori prima Gaddy Getz e Barbara Weir e co-autori Rameen Beroukhim e Jim Robinson.

Da questo lavoro, i ricercatori hanno scoperto un totale di 57 modifiche genomiche che si verificano frequentemente nei pazienti affetti da cancro del polmone. Di questi, solo circa il 15 sono collegati a geni precedentemente noti per essere coinvolti in adenocarcinoma polmonare. Il resto, però, restano da scoprire.

Sorprendentemente, l'anomalia più comune individuati nello studio natura comporta una regione sul cromosoma 14 che comprende due geni noti, nessuno dei quali era stato precedentemente associati con il cancro. Attraverso ulteriori studi nelle cellule tumorali, autore co-primo Sue-Ann Woo e altri ricercatori del Dana-Farber Cancer Institute ha rivelato che uno dei geni, NKX2.1, la crescita delle cellule del cancro influenze. Il gene NKX2.1 normalmente agisce come una sorta di "regolatore master" - controllare l'attività di altri geni chiave - in un gruppo speciale di cellule che rivestono piccole sacche d'aria dei polmoni, chiamati alveoli. Questa scoperta, che un gene funzionante in un gruppo selezionato di celle piuttosto che tutte le cellule in grado di promuovere la crescita del cancro, può avere vaste implicazioni per la progettazione di nuovi, molecolarmente farmaci contro il cancro mirati.

La seconda fase del TSP, ora in corso, esaminerà gli stessi campioni tumorali polmonari analizzati nella prima fase, ma ad un livello ancora maggiore di dettaglio genetica. Utilizzando high-throughput metodi di sequenziamento del DNA, gli scienziati caratterizzeranno piccoli cambiamenti nel codice genetico di diverse centinaia di geni umani, che sono già implicati in altri tipi di tumore o più in generale nella crescita cellulare.

Istituzioni che partecipano al TSP includono tre grandi centri di sequenziamento del DNA - Baylor College of Medicine, Broad Institute del MIT e di Harvard, e Washington University - e sei institutions-- medico Brigham and Women Hospital di, Dana-Farber Cancer Institute, MD Anderson Cancer Center, Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, l'Università del Michigan, e Washington University. Gli investigatori da Nagoya City University, Ontario Cancer Institute/Princess Margaret Hospital, e l'Università del Texas-Sud Medical School hanno partecipato allo studio SNP.

Oltre a Matthew Meyerson e Eric Lander, i leader scientifici del TSP includono Harold Varmus del Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, Richard Gibbs del Baylor College of Medicine, e Richard Wilson della Washington University di Saint Louis.

Il TSP sta contribuendo a gettare le basi per i futuri progetti genoma del cancro su larga scala, tra cui il progetto pilota Cancer Genome Atlas (TCGA). Nel dicembre 2005, il National Human Genome Research Institute e il National Cancer Institute ha lanciato il pilota TCGA per verificare la fattibilità di un approccio sistematico globale per esplorare le genomica di una vasta gamma di tumori umani comuni. Nella sua fase pilota, TCGA si sta concentrando su glioblastoma multiforme, la forma più comune di cancro al cervello; cancro ovarico; e cancro del polmone a cellule squamose.

Tutti i dati generati dal TSP vengono messi a disposizione della comunità scientifica in banche dati pubbliche, tra cui: http://caintegrator-info.nci.nih.gov/csp.

Riferimento della Gazzetta: Weir B et al. Caratterizzare il genoma del cancro in adenocarcinoma del polmone. Nature DOI: DOI: 10.1038/nature06358.

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