Новое исследование колоректального рака, проведенное учеными из Онкологического центра им. Киммела при Университете Джона Хопкинса (Johns Hopkins Kimmel Cancer Center), предполагает, что экспрессия факторов транскрипции — белков, которые помогают включать или выключать определенные гены путем связывания с близлежащей ДНК — может играть центральную роль в степени метилирования ДНК в разных частях генома, способствуя развитию различных подтипов этих видов рака. Метилирование — это процесс, при котором определенные химические группы прикрепляются к областям ДНК, которые управляют включением/выключением генов.
Изучение экспрессии этих транскрипционных факторов у пациентов с колоректальным раком может выявить биомаркеры, которые помогут определить общую выживаемость у людей с подгруппой колоректального рака, которые обычно имеют более высокие показатели выживаемости и, что важно, лучше реагируют на иммунотерапию.
Подобные паттерны экспрессии транскрипционных факторов могут быть обнаружены исследователями даже в предраковых полипах и потенциально могут быть использованы врачами для определения того, какие пациенты нуждаются в более тщательном наблюдении для предотвращения развития рака. Описание работы опубликовано в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Аберрантное метилирование ДНК — это хорошо известное состояние, наблюдаемое при раке, объясняет автор исследования Харихаран Исваран (Hariharan Easwaran), профессор онкологии в Онкологическом центре им. Киммела при Университете Джона Хопкинса, но степень метилирования ДНК различна при раке одного и того же типа ткани.
По его словам, некоторые виды рака толстой кишки и другие виды рака имеют очень высокую степень увеличения метилирования ДНК, в то время как другие имеют гораздо более низкую частоту увеличения метилирования ДНК. Традиционно они были описаны в области генома, известной как промоторная область, которая помогает запустить процесс транскрипции. Точные механизмы, лежащие в основе этих изменений, не были ясны.
В серии лабораторных исследований генетического материала, взятого из тубулярных аденом (предраковых полипов в толстой кишке) и опухолей толстой кишки, ученые связали изменения экспрессии канцер-специфического фактора транскрипции с изменениями метилирования при колоректальном раке и его предраковых поражениях, что дало представление о происхождении и эволюции различных молекулярных подтипов колоректального рака.
В частности, исследователи заметили, что некоторые области генома, подвергающиеся повышенному метилированию, как правило, имеют сайты связывания для факторов транскрипции, которые подавляются или имеют низкую экспрессию. При некоторых типах рака толстой кишки, в зависимости от типов генетических изменений, связанных с раком, факторы транскрипции активируются или имеют более высокую экспрессию.
Полученные данные свидетельствуют о том, что различия в метилировании, специфичные для рака, потенциально развиваются из-за нарушения активности или экспрессии факторов транскрипции. Подобные изменения в паттернах метилирования ДНК наблюдались в предраковых полипах.
«Эти исследования показывают, что изменения экспрессии фактора транскрипции и соответствующие изменения метилирования ДНК являются ранними событиями во время развития опухоли», — комментирует автор исследования Юба Бхандари (Yuba Bhandari), научный сотрудник Онкологического центра им. Киммела. «Поскольку полипы не несут всех ключевых генетических изменений, обычно обнаруживаемых в полноценных раковых клетках, изменения факторов транскрипции могут представлять собой самые ранние молекулярные регуляторы предраковых клеток, оказывающие глубокое влияние на изменения метилирования ДНК в масштабах всего генома».
Исваран добавляет, что определенный набор факторов транскрипции, выявленных в исследовании, может помочь в стратификации прогноза колоректального рака.
«Это особенно важно, поскольку многочисленные исследования показали, что определенный подтип колоректального рака лучше всего реагирует на иммунную блокаду контрольных точек, в то время как другие могут реагировать не так хорошо», — заключает исследователь. «Профилирование экспрессии соответствующих факторов транскрипции может помочь разработать лучшие терапевтические стратегии для подтипов колоректального рака».
Авторы другого исследования утверждают, что ожирение это важный фактор риска колоректального рака, который до сих пор недооценивается.