จีโนมของเนื้องอกบ่งบอกถึงต้นกำเนิดของมะเร็ง

ไมโครกราฟอิเล็กตรอนแบบสแกนสีของเซลล์มะเร็งปอด

เซลล์มะเร็งปอด การระบุลายเซ็นการกลายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกับมะเร็งบางชนิดในที่สุดอาจนำไปสู่การรักษาที่เหมาะสมยิ่งขึ้นเครดิต: Anne Weston, EM STP, สถาบัน Francis Crick / Science Photo Library

นักวิจัยได้ระบุรูปแบบของการเปลี่ยนแปลงของดีเอ็นเอที่อาจบ่งบอกถึงสาเหตุทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อมของมะเร็งโดยการกลั่นกรองการกลายพันธุ์นับร้อยล้านที่แฝงอยู่ในจีโนมของเนื้องอกมากกว่า 12,000 ก้อน

การศึกษาที่ตีพิมพ์ใน ศาสตร์ วันที่ 21 เมษายน1เป็นชนิดที่ใหญ่ที่สุด ‘ลายเซ็นการกลายพันธุ์’ ที่มาพร้อมกับมะเร็งเพิ่มขึ้นหลายสิบรายการ และอาจช่วยแพทย์ในการเลือกวิธีการรักษาที่ดีที่สุดสำหรับบุคคลในบางกรณี

ขนาดมีความสำคัญสำหรับการวิเคราะห์เหล่านี้ Núria López-Bigas นักชีววิทยาด้านมะเร็งเชิงคำนวณที่สถาบันวิจัยด้านชีวการแพทย์ในบาร์เซโลนา ประเทศสเปน กล่าว งานใหม่ได้เปิดเผยรูปแบบการกลายพันธุ์ที่หายากซึ่งไม่สามารถเลือกได้จากชุดข้อมูลขนาดเล็ก “เมื่อคุณมีจำนวนจีโนมทั้งหมดเท่านี้ คุณจะมีพลังมากขึ้นและสามารถสร้างลายเซ็นการกลายพันธุ์ที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นได้” เธอกล่าว “มันยังเป็นวันแรก แต่ก็มีศักยภาพในการวินิจฉัยและทำความเข้าใจว่าเนื้องอกเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นอย่างไร”

รอยเท้ากลายพันธุ์

เซลล์มะเร็งแต่ละเซลล์อาจมีการกลายพันธุ์นับแสนครั้ง บางครั้งอาจมีมากกว่าหนึ่งล้านครั้ง แต่มีเพียงไม่กี่เซลล์เท่านั้นที่จะมีส่วนโดยตรงต่อการพัฒนาของเนื้องอก เป็นเวลาหลายปีที่นักวิจัยได้สืบค้นข้อมูลจีโนมเพื่อค้นหาตัวขับเคลื่อนมะเร็งเหล่านี้ ด้วยความหวังว่าพวกเขาจะสามารถชี้ไปที่การรักษาแบบใหม่ได้

การกลายพันธุ์ ‘ผู้เห็นเหตุการณ์’ ที่เหลือจำนวนมากยังสามารถให้ข้อมูลได้ สารก่อมะเร็งบางชนิดสร้างรูปแบบเฉพาะของการเปลี่ยนแปลงของดีเอ็นเอ ตัวอย่างเช่น แสงอัลตราไวโอเลตสามารถทำให้เบสดีเอ็นเอหรือ ‘จดหมาย’ ที่เรียกว่าไซโตซีนถูกแทนที่ด้วยไทมีนอื่นที่เรียกว่าไทมีนในบางตำแหน่งในจีโนม การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวมักพบในเนื้องอก

Serena Nik-Zainal นักชีววิทยาด้านการคำนวณจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ สหราชอาณาจักร และผู้เขียนร่วมเกี่ยวกับรูปแบบการกลายพันธุ์เหล่านี้สามารถเปรียบได้กับรอยเท้าบนหาดทราย ศาสตร์ ศึกษา. “รอยเท้าอาจดูเหมือนสุ่ม แต่ไม่ใช่ – รอยเท้าเกิดขึ้นด้วยเหตุผลเฉพาะ” เธอกล่าว “คุณสามารถแยกแยะระหว่างคนกับสัตว์ สุนัขกับนก แม้กระทั่งผู้ใหญ่จากเด็ก และไม่ว่าจะเดินหรือวิ่ง”

การศึกษาลายเซ็นการกลายพันธุ์ที่รายงานก่อนหน้านี้ที่ใหญ่ที่สุดได้รับการตีพิมพ์ในปี 2020 และวิเคราะห์ลำดับจีโนมทั้งหมดประมาณ 5,000 ลำดับจากตัวอย่างเนื้องอกที่รวบรวมในความพยายามระหว่างประเทศ2.

ในการศึกษาครั้งใหม่ ทีมวิจัยได้วิเคราะห์จีโนมมะเร็งมากกว่า 12,000 รายการที่รวบรวมโดยบริการสุขภาพแห่งชาติของสหราชอาณาจักร ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการจีโนมอังกฤษ 100,000 จีโนม นักวิจัยได้ใช้ชุดข้อมูลที่ตีพิมพ์ก่อนหน้านี้เพื่อตรวจสอบการค้นพบของพวกเขา สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการพัฒนาเครื่องมือวิเคราะห์ใหม่และอัลกอริธึมที่สามารถจัดการการกลายพันธุ์ได้หลายแสนครั้ง Andrea Degasperi นักชีววิทยาด้านคอมพิวเตอร์แห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์และผู้เขียนร่วมในการศึกษากล่าว

งานนี้ซึ่งรวมถึงตัวอย่างจากเนื้องอก 19 ชนิด ทำให้เกิดรอยเท้าการกลายพันธุ์ที่ไม่รู้จักมาก่อนหน้านี้หลายสิบรอย ซึ่งบางส่วนสามารถสืบย้อนไปถึงข้อบกพร่องในวิธีการเฉพาะของเซลล์ในการซ่อมแซมดีเอ็นเอ

Dávid Szüts นักชีววิทยาด้านมะเร็งที่ศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์ธรรมชาติในบูดาเปสต์กล่าวว่า นักวิจัยอาจพบลายเซ็นของการกลายพันธุ์ที่พบได้บ่อยที่สุดแล้ว “ดูเหมือนว่าไม่น่าเป็นไปได้ที่กระบวนการสำคัญจะพลาดไปในตอนนี้” เขากล่าว แต่การตามล่าหาลายเซ็นที่หายากซึ่งเกิดขึ้นในเนื้องอกน้อยกว่า 1% ในอวัยวะที่กำหนดอาจจะดำเนินต่อไปเนื่องจากโครงการจีโนมของมะเร็งที่เจริญรุ่งเรืองทั่วโลก

นอกเหนือจากการค้นหาลายเซ็นการกลายพันธุ์เพิ่มเติมแล้ว Degasperi หวังว่าจะสามารถติดตามต้นกำเนิดของสิ่งลึกลับที่ยังไม่ได้เชื่อมโยงกับเหตุการณ์ที่ก่อให้เกิดมะเร็ง นอกจากนี้ เขายังต้องการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมประเภทอื่นๆ ด้วย การศึกษาในปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่การเปลี่ยนแปลงระหว่างตัวอักษร DNA หนึ่งถึงสามตัว แต่ลำดับ DNA สามารถลบ แทรก หรือจัดเรียงใหม่เป็นกลุ่มที่ใหญ่ขึ้นได้

หวังว่าในที่สุดการศึกษาเหล่านี้จะนำไปสู่การรักษามะเร็งที่เหมาะกับแต่ละบุคคล เขากล่าว “เมื่อคุณเข้าใจกลไก คุณอาจเข้าใจความสัมพันธ์ที่เป็นไปได้กับยา”

(Visited 1 times, 1 visits today)

Be the first to comment

Leave a comment

Your email address will not be published.


*