Восстановление повреждений ДНК от всего, что вызывает мутацию, например от ультрафиолетового излучения и табачного дыма, является фундаментальным процессом, который защищает наши клетки от злокачественных новообразований.В исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые проанализировали более 20 миллионов мутаций ДНК из 1161 опухоли 14 типов рака. Они обнаружили, что при многих типах рака, особенно при раке кожи, количество мутаций особенно велико в областях генома, известных как «промоторы генов». Примечательно, что эти последовательности ДНК контролируют экспрессию генов, которые, в свою очередь, определяют тип и функцию клеток.
Исследователи показали, что количество мутаций ДНК увеличивается в промоторах генов, потому что белки, которые связывают ДНК для контроля экспрессии генов, блокируют одну из наших систем репарации клеток, ответственных за исправление поврежденной ДНК. Эта система известна как эксцизионная репарация нуклеотидов (NER) и является одним из множества механизмов репарации ДНК, которые происходят в клетках человека, и единственной способной восстанавливать повреждения от ультрафиолетового света.Ведущий автор исследования доктор Джейсон Вонг, руководитель группы биоинформатики и интегративной геномики в Центре исследований рака Лоуи при UNSW, сказал, что результаты предоставляют убедительные доказательства того, что увеличение количества мутаций на сайтах промоторов генов вызвано скомпрометированной системой NER.«Это исследование также говорит нам, что, хотя человеческое тело довольно хорошо восстанавливает себя, некоторые части нашего генома плохо восстанавливаются, когда мы получаем повреждения от таких мутагенов, как ультрафиолетовый свет и сигаретный дым», — сказал доктор Вонг. который является будущим научным сотрудником Австралийского исследовательского совета.
«Активно избегая этих вредных факторов окружающей среды, мы можем минимизировать количество мутаций, происходящих в нашем организме, которые могут привести к раку».На международном уровне ученые до сих пор идентифицировали только одну мутацию промотора, известную как ген обратной транскриптазы теломеразы (TERT), которая однозначно способствует развитию рака.
«Наше исследование подчеркивает необходимость дальнейших исследований роли мутаций промотора генов в развитии рака», — сказал доктор Вонг.«В конечном итоге это может помочь врачам определить, почему развиваются определенные виды рака, что позволит им диагностировать рак раньше и выбрать более индивидуальные методы лечения для пациентов».
«Результаты тем более впечатляющие, что они были обнаружены с использованием существующих и общедоступных« больших данных », просто задав правильные вопросы», — сказал соавтор исследования, гематолог и доцент UNSW Джон Пиманда.«Нам не нужно было тратить время и деньги на набор пациентов, исследование их рака и секвенирование их геномов рака.
Все эти данные были доступны исследователям на публичных платформах обмена данными.«Исследование подчеркивает прибыль, которую можно получить от инвестиций в исследования биоинформатики и геномики», — сказал доцент Пиманда.
Исследование было поддержано открытием Института рака штата Новый Южный Уэльс в рамках программы Big Data, Big Impact Award и Фонда Cure Cancer Australia при содействии Cancer Australia.Данные, проанализированные в исследовании, были обнародованы Атласом генома рака, Международным консорциумом по геному рака и Институтом Сэнгера Wellcome Trust.