癌癥是世界上第二大死因，事實(shí)上，根據(jù)CDC的數(shù)據(jù)，170萬(wàn)美國(guó)人被診斷患有癌癥，每年有60萬(wàn)人死于癌癥。此外，每三個(gè)人中就有一個(gè)人在其一生中會(huì)患癌癥。它是一種由細(xì)胞異常過(guò)度生長(zhǎng)引起的疾病。現(xiàn)在，來(lái)自加州拉霍亞的索爾克研究所的研究人員已經(jīng)鎖定了激活致癌基因的特定機(jī)制，致癌基因是能夠?qū)е抡＜?xì)胞變成癌細(xì)胞的改變的基因。
從左起分別是徐志超和Jesse Dixon資料來(lái)源：索爾克研究所
基因突變可以導(dǎo)致癌癥，然而特定類型的影響，如斷裂和重新連接DNA的結(jié)構(gòu)變異，可以有很大差異。2022年12月7日發(fā)表在《自然》雜志上的研究結(jié)果表明，這些突變的活性取決于特定基因和調(diào)控基因的序列之間的距離，以及參與調(diào)控序列的活性水平。
這項(xiàng)工作推進(jìn)了預(yù)測(cè)和解釋癌癥基因組中發(fā)現(xiàn)的哪些基因突變導(dǎo)致疾病的能力。
"如果我們能更好地了解一個(gè)人為什么會(huì)得癌癥，以及什么特定的基因突變?cè)隍?qū)動(dòng)它，我們就能更好地評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)并尋求新的治療方法，"該論文的資深作者、基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)室的助理教授杰西-迪克森說(shuō)。
大多數(shù)基因突變對(duì)癌癥沒(méi)有影響，導(dǎo)致致癌基因激活的分子事件也相對(duì)罕見(jiàn)。Dixon的實(shí)驗(yàn)室研究基因組是如何在三維空間中組織的，并試圖了解為什么這些變化會(huì)在某些情況下發(fā)生，而不是大多數(shù)情況下。該團(tuán)隊(duì)還希望確定可能區(qū)分這些事件發(fā)生地點(diǎn)和時(shí)間的因素。
"一個(gè)基因就像一盞燈，調(diào)節(jié)它的東西就像燈的開(kāi)關(guān)，"迪克森說(shuō)。"我們看到，由于癌癥基因組中的結(jié)構(gòu)變異，有很多開(kāi)關(guān)有可能'打開(kāi)'一個(gè)特定的基因。"
從左起分別是徐志超和Jesse Dixon資料來(lái)源：索爾克研究所
利用CRISPR-Cas9基因編輯，研究小組通過(guò)在基因組的某些位置切割DNA來(lái)引入基因突變。他們發(fā)現(xiàn)，他們創(chuàng)造的一些變體對(duì)附近基因的表達(dá)有重大影響，并可能最終導(dǎo)致癌癥，但大多數(shù)變體基本上沒(méi)有影響。當(dāng)一些基因被帶入具有新的調(diào)控序列的環(huán)境中時(shí)，它們似乎會(huì)出現(xiàn)混亂，而其他基因則完全不受影響。被引入的序列類型似乎對(duì)細(xì)胞是否變成癌癥有巨大影響。
"我們的下一步行動(dòng)是測(cè)試基因組中是否有其他因素有助于激活致癌基因，"薩爾克大學(xué)博士后、該論文的共同第一作者徐志超說(shuō)。"我們也對(duì)我們正在開(kāi)發(fā)的一種新的CRISPR基因組編輯技術(shù)感到興奮，它可以使這種類型的基因組工程工作更加有效"。
