Studiul revoluționar de la Weill Cornell Medicine deschide noi direcții de tratament pentru cancerul cerebral agresiv. O echipă de cercetători de la Weill Cornell Medicine a descoperit că organizarea tridimensională a ADN-ului în nucleul celulelor cerebrale joacă un rol esențial în dezvoltarea glioblastomului – una dintre cele mai agresive și letale forme de cancer cerebral.
Studiul, publicat recent în revista Molecular Cell, propune o schimbare de paradigmă în cercetarea cancerului: de la mutațiile genetice clasice, la modul în care genele interacționează spațial în genom.
"Glioblastomul este una dintre cele mai agresive și incurabile tumori. Deși știm multe despre mutațiile și genele care îl caracterizează, încă nu avem metode eficiente de a-l opri.
Acum venim cu o perspectivă nouă. Avem șansa să înțelegem logica de reglare a acestei boli și să identificăm centre de control pe care le putem ținti pentru a o elimina", a declarat dr. Effie Apostolou, profesor asociat de biologie moleculară în medicină la Weill Cornell, care a condus studiul.
"Hub-uri" genetice: când forma determină funcția
ADN-ul uman, dacă ar fi întins complet, ar măsura aproape doi metri. Totuși, acesta trebuie împachetat într-un nucleu celular de mărimea unei particule de praf. Pentru a realiza acest lucru, ADN-ul se pliază și se înfășoară, permițând secvențelor îndepărtate de-a lungul liniei genomice să ajungă în contact direct.
"Examinând organizarea ADN-ului în spațiul 3D, am descoperit centre – sau hub-uri – unde mai multe regiuni genetice aparent deconectate comunică și colaborează între ele", a explicat dr. Apostolou.
În cazul pacienților sănătoși, aceste hub-uri coordonează procese biologice normale, precum dezvoltarea embrionară. Dar în probele prelevate de la pacienți cu glioblastom, cercetătorii au observat că genele canceroase se grupau în aceleași hub-uri cu alte gene, care nu erau anterior asociate cu cancerul cerebral.
"Acest studiu arată că organizarea 3D a ADN-ului în celulele tumorale joacă un rol determinant în comportamentul cancerului cerebral – uneori chiar mai important decât mutațiile genetice", a subliniat dr. Howard Fine, profesor de neurologie și director al Brain Tumor Center la NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center, coautor al studiului.
Organizarea 3D a ADN-ului, noua țintă terapeutică în glioblastom - FOTO: Freepik@kjpargeter
Editarea genetică CRISPR arată că "hub-urile" pot fi puncte de control
Folosind tehnologia CRISPR interference, echipa a testat ce se întâmplă dacă un astfel de hub suspectat ca fiind cancerigen este "oprit". Celulele analizate proveneau din mostre de tumori recoltate cu consimțământul pacienților tratați la NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center.
Rezultatele au fost remarcabile: activitatea mai multor gene conectate la hub a scăzut semnificativ, numeroase gene canceroase au fost perturbate, iar capacitatea celulelor de a forma structuri asemănătoare tumorilor a fost diminuată.
"Am reușit să modificăm programul oncogenic al celulelor de glioblastom și capacitatea lor de a se organiza și de a forma ceva asemănător unei tumori în laborator", a declarat dr. Apostolou.
O descoperire cu relevanță pentru multe tipuri de cancer
Studiul nu se limitează doar la glioblastom. Cercetătorii au extins analiza la date existente pentru 16 alte tipuri de cancer, printre care melanomul, cancerul pulmonar, de prostată și uterin. Și acolo, aceleași structuri 3D hiperconectate au fost prezente.
Interesant este că formarea acestor hub-uri nu pare să fie cauzată de mutații genetice evidente, ci mai degrabă de modificări epigenetice – schimbări în modul în care ADN-ul este ambalat și în regulile care dictează dacă o genă este activă sau inactivă.
"Identificând aceste centre de control în structura tridimensională a genomului, am descoperit noi potențiale ținte pentru tratamentele viitoare. Urmează să analizăm cum se formează aceste hub-uri și dacă le putem perturba în siguranță, pentru a încetini sau opri creșterea tumorilor. Cercetarea noastră sugerează că abordările epigenetice și spațiale ale genomului pot completa terapiile moleculare tradiționale", a spus dr. Fine.
Descoperirea oferă o oportunitate unică de a privi cancerul dintr-un unghi complet diferit, punând accentul nu doar pe ce gene sunt implicate, ci cum acestea interacționează în spațiu. Studiul echipei de la Weill Cornell ar putea fi un pas esențial în dezvoltarea unor terapii mai eficiente, capabile să țintească rețelele invizibile care alimentează cancerul.
Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCMedical și pe Google News
Te-a ajutat acest articol?
Urmărește pagina de Facebook DCMedical și pagina de Instagram DCMedical Doza de Sănătate și accesează mai mult conținut util pentru sănătatea ta, prevenția și tratarea bolilor, măsuri de prim ajutor și sfaturi utile de la medici și pacienți.
