Health

Een schat aan tumorgenomen biedt aanwijzingen voor de oorsprong van kanker


Een longkankercel. Het identificeren van mutatiesignaturen geassocieerd met specifieke kankers zou uiteindelijk kunnen leiden tot meer op maat gemaakte behandelingen.Credit: Anne Weston, EM STP, The Francis Crick Institute/Science Photo Library

Door honderden miljoenen mutaties te doorzoeken die verborgen zijn in het genoom van meer dan 12.000 tumoren, hebben onderzoekers patronen van DNA-veranderingen geïdentificeerd die aanwijzingen kunnen bieden voor de genetische en omgevingsoorzaken van kanker.

De studie, gepubliceerd in Wetenschap 21 april1, is de grootste in zijn soort. Het voegt tientallen inzendingen toe aan de groeiende catalogus van “mutatiesignaturen” die kanker vergezellen en kan in sommige gevallen clinici helpen bij het selecteren van de beste behandelingen voor individuen.

Grootte is belangrijk voor deze analyses, zegt Núria López-Bigas, een computationele kankerbioloog bij het Institute for Biomedicine Research in Barcelona, ​​​​Spanje. Het nieuwe werk onthulde zeldzame mutatiepatronen die niet uit kleinere datasets konden worden geselecteerd. “Als je dit aantal hele genomen hebt, heb je meer kracht en kun je een completere set mutatiesignaturen creëren”, zegt ze. “Het is nog vroeg, maar het heeft veel potentieel in diagnose en in het begrijpen hoe deze tumoren zijn ontstaan.”

Mutatie vingerafdrukken

Een individuele kankercel kan honderdduizenden mutaties bevatten, soms meer dan een miljoen, maar slechts een handvol daarvan zal direct bijdragen aan de ontwikkeling van een tumor. Jarenlang hebben onderzoekers genomische gegevens doorzocht op deze kankerfactoren, in de hoop dat ze zouden kunnen wijzen op nieuwe therapieën.

De vele resterende “omstander”-mutaties kunnen ook informatief zijn. Sommige kankerverwekkende stoffen creëren karakteristieke patronen van DNA-veranderingen. Ultraviolet licht kan er bijvoorbeeld voor zorgen dat een DNA-base, of ‘letter’, cytosine genaamd, op bepaalde punten in het genoom wordt vervangen door een andere, thymine. Dergelijke veranderingen worden vaak gevonden bij melanomen.

Deze mutatiepatronen kunnen worden vergeleken met voetafdrukken op een zandstrand, zegt Serena Nik-Zinal, een computerbioloog aan de Universiteit van Cambridge, VK, en co-auteur van het onderzoek. Wetenschap studie. “De voetafdrukken lijken misschien willekeurig, maar dat zijn ze niet – ze gebeuren om een ​​heel specifieke reden”, zegt ze. “Je zou een mens van een dier kunnen onderscheiden, een hond van een vogel, zelfs een volwassene van een kind en of ze aan het lopen of rennen waren.”

De grootste eerder gerapporteerde mutatiesignatuurstudie werd gepubliceerd in 2020 en analyseerde ongeveer 5.000 hele genoomsequenties van tumormonsters die waren verzameld als onderdeel van een internationale inspanning.2.

In de nieuwe studie analyseerde het team meer dan 12.000 kankergenomen verzameld door de Britse National Health Service als onderdeel van het Genomics England 100.000 Genomes-project. De onderzoekers gebruikten vervolgens eerder gepubliceerde datasets om hun bevindingen te verifiëren. Dit omvatte de ontwikkeling van nieuwe analytische hulpmiddelen en een algoritme dat in staat is om honderdduizenden mutaties te verwerken, zegt Andrea Degasperi, een computationeel bioloog aan de Universiteit van Cambridge en co-auteur van het onderzoek.

Het werk – dat monsters van 19 tumortypen omvatte – leverde tientallen voorheen onbekende mutatievingerafdrukken op, waarvan sommige konden worden herleid tot defecten in specifieke cellulaire methoden voor het repareren van DNA.

De onderzoekers hebben waarschijnlijk alle meest voorkomende mutatiesignaturen gevonden, zegt Dávid Szüts, een kankerbioloog bij het Centrum voor Natuurwetenschappelijk Onderzoek in Boedapest. “Het lijkt onwaarschijnlijk dat er op dit moment grote processen zullen worden gemist”, zegt hij. Maar de jacht op zeldzame handtekeningen die voorkomen in minder dan 1% van de tumoren in een bepaald orgaan zal waarschijnlijk doorgaan naarmate kankergenoomprojecten over de hele wereld floreren.

Naast het zoeken naar andere mutatiesignaturen, hoopt Degasperi de oorsprong te kunnen achterhalen van meer mysterieuze die nog niet zijn gekoppeld aan een kankerverwekkende gebeurtenis. Hij wil ook andere soorten genetische veranderingen bestuderen: de huidige studie richt zich op veranderingen van één tot drie letters in DNA, maar DNA-sequenties kunnen ook worden verwijderd, ingevoegd of herschikt in grotere brokken.

De hoop is dat deze onderzoeken uiteindelijk zullen leiden tot kankerbehandelingen op maat van elke persoon, zegt hij. “Als je het mechanisme begrijpt, begrijp je misschien een mogelijke correlatie met een medicijn.”

About the author

samoda

Leave a Comment