Kanker: Para ilmuwan menemukan 129 'gen pelompat' yang mendorong pertumbuhan tumor
Dalam penelitian kanker, para ilmuwan biasanya mencari gen kanker dengan menjelajahi genom untuk mengetahui urutan yang diubah - atau mutasi - pada DNA. Tetapi sebuah studi baru sekarang telah mengungkapkan bahwa gen yang melompat, yang biasanya diabaikan oleh sekuensing biasa, juga merupakan pendorong penting pertumbuhan tumor.
Para ilmuwan di Fakultas Kedokteran Universitas Washington di St. Louis, MO, menemukan bahwa gen pelompat tersebar luas pada kanker dan mendorong pertumbuhan tumor dengan memaksa gen kanker untuk tetap aktif.
Mereka menganalisis 7.769 sampel tumor dari 15 jenis kanker dan menemukan 129 gen pelompat yang dapat mendorong pertumbuhan tumor melalui pengaruhnya pada 106 gen kanker yang berbeda.
Gen yang melompat berfungsi sebagai "saklar tersembunyi" di 3.864 tumor yang dianalisis tim. Tumor ini berasal dari payudara, usus besar, paru-paru, kulit, prostat, otak, dan jenis kanker lainnya.
Baru baru ini Genetika Alam makalah memberikan laporan lengkap dari penelitian ini.
Dengan mengidentifikasi gen yang melompat sebagai target genetik potensial, temuan ini membuka jalan baru dalam pencarian pengobatan kanker baru.
“Jika Anda,” kata Ting Wang, yang merupakan profesor kedokteran di Departemen Genetika, “melakukan pengurutan genom yang khas, mencari mutasi genetik yang mendorong kanker, Anda tidak akan menemukan gen yang melompat.”
Penyakit dari banyak segi genetik
Kanker berkembang ketika instruksi genetik yang mengatur bagaimana sel berfungsi, terutama bagaimana mereka menjadi dewasa dan membelah, mengalami perubahan tertentu.
Beberapa perubahan genetik yang menyebabkan kanker mengubah batasan alami tubuh pada pertumbuhan sel; yang lain mungkin mengganggu struktur dan fungsi protein yang menjalankan kerja sel dan menjaganya agar tetap dalam kondisi baik.
Perubahan genetik yang berpotensi menyebabkan kanker dapat diturunkan dari orang tua ke anak. Mereka juga dapat muncul selama hidup seseorang, seperti selama pembelahan sel, atau sebagai respons terhadap radiasi ultraviolet, karsinogen dalam asap tembakau, atau faktor lingkungan lainnya.
Ada berbagai jenis perubahan genetik. Beberapa mempengaruhi hanya satu blok penyusun DNA, sementara yang lain dapat menduplikasi, menghilangkan, atau mengatur ulang urutan panjang blok penyusun.
Cara lain agar perubahan genetik dapat menyebabkan kanker tidak mengubah DNA itu sendiri, tetapi mengubah kemampuannya untuk mengekspresikan instruksinya. Jenis perubahan ini disebut epigenetik. Salah satu cara yang terjadi adalah melalui tag kimiawi yang menempel pada DNA.
Adalah normal bagi sel, bahkan yang sehat, untuk mengalami perubahan genetik, tetapi sel kanker cenderung memiliki lebih banyak dari ini. Kanker setiap orang akan memiliki pola perubahan genetiknya sendiri, dan bahkan dalam tumor yang sama, sel yang berbeda dapat memiliki sidik jari genetik yang berbeda.
Gen melompat - jenis driver baru
Gen pelompat, yang oleh para ilmuwan disebut elemen transposabel, adalah urutan DNA yang dapat bergerak di dalam genom. Mereka "datang dalam berbagai bentuk dan bentuk", dan para ilmuwan membutuhkan alat khusus untuk menganalisisnya.
Berkat teknik yang ditingkatkan dan kuat, para ilmuwan menyadari bahwa gen pelompat sangat aktif dalam genom dan mungkin "mereka tidak boleh lagi terpinggirkan."
Bagaimana gen peloncat masuk ke dalam genom manusia selama evolusi adalah pertanyaan panas. Beberapa orang berpendapat bahwa infeksi virus telah menjadi rute yang umum.
Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa elemen spesifik dalam gen pelompat dapat memengaruhi ekspresi gen kanker. Namun, ini belum menyelidiki kejadian semacam itu secara lebih rinci atau menyelidiki seberapa umum kejadian tersebut pada kanker yang berbeda.
Maka, Prof. Wang dan timnya memutuskan untuk membahas poin-poin tersebut dengan menggunakan sampel tumor dari program The Cancer Genome Atlas.
Mereka menemukan bahwa gen yang melompat adalah ciri dari banyak kanker dengan pertumbuhan tumor yang dipercepat.
Tampaknya pada kanker yang lebih agresif ini, gen pelompat berperilaku sebagai "saklar samar" yang mengaktifkan gen terkait kanker yang biasanya diam - dan tetap mengaktifkannya.
Gen pelompat bervariasi di antara jenis kanker
Sebuah temuan kritis dari penelitian ini adalah bahwa meskipun gen pelompat tampaknya tersebar luas pada kanker, pola kehadiran dan pengaruhnya bervariasi di antara jenis kanker.
Tim tersebut menemukan, misalnya, bahwa 12 persen kanker otak glioma memiliki setidaknya satu gen pelompat, sedangkan angka ini 87 persen untuk jenis kanker paru-paru yang disebut karsinoma sel skuamosa.
“Gen pelompat lebih penting dalam beberapa jenis kanker dibandingkan yang lain, tetapi rata-rata, kami menemukan setidaknya satu dari gen tersebut mengaktifkan gen kanker di sekitar setengah dari semua tumor yang kami pelajari,” jelas Prof. Wang.
Dia menyarankan bahwa memberi dokter jenis informasi ini dapat membantu mereka memutuskan apakah akan mengobati kanker tertentu "dengan lebih agresif".
“Ini juga memberikan target baru untuk dipelajari untuk terapi kanker di masa depan,” tambahnya.
Penemuan penting lainnya adalah bahwa gen melompat yang beroperasi sebagai saklar tersembunyi lebih umum pada kanker yang bentuk DNA-nya lebih terbuka. Genom biasanya membuat DNA tertutup rapat. DNA berbentuk terbuka lebih mungkin kehilangan sebagian fungsinya.
“Banyak hal yang dilakukan elemen transposabel dalam genom kita masih menjadi misteri. Studi ini adalah garis besar rinci pertama dari peran penting mereka dalam kanker. "
Prof Ting Wang
