Vanderbilto universiteto medicinos centro ir Virdžinijos universiteto tyrėjų vadovaujama tyrimų grupė nustatė ryšį tarp DNR metilinimo ir vėžio rizikos. DNR metilinimas yra epigenetinis pokytis – „metilo grupių“ pridėjimas prie DNR, galintis paveikti genų ekspresiją nekeičiant DNR sekos. Dauguma DNR metilinimo vyksta genomo CpG vietose.
Naujasis tyrimas, paskelbtas žurnale Gamtos komunikacijosnustato 4 248 CpG vietas, susijusias su septynių skirtingų tipų vėžio rizika: krūties, gaubtinės ir tiesiosios žarnos, inkstų ląstelių, plaučių, kiaušidžių, prostatos ir sėklidžių gemalo ląstelių vėžio.
„Išvados iš esmės pagerina mūsų supratimą apie genetikos, epigenetikos ir genų ekspresijos sąveiką vėžio etiologijoje“, – sakė medicinos mokslų daktaras Qiuyin Cai, naujojo tyrimo autorius, bendradarbiaujantis su Ph.D. Jirong Long. ir Yaohua Yang, Ph.D. Cai ir Long yra VUMC Epidemiologijos skyriaus medicinos profesoriai; Yangas yra Virdžinijos universiteto visuomenės sveikatos mokslų docentas.
Nors genomo masto asociacijos tyrimai (GWAS) nustatė daugiau nei 1000 įprastų genetinių variantų (DNR sekos pokyčių), susijusių su vėžio rizika, daugelis šių variantų yra genomo regionuose, kuriuose baltymai nekoduojami. Tai kelia iššūkį nustatant šių genetinių variantų tikslinius genus ir ištirti, kaip jie veikia ląstelių funkciją ir prisideda prie vėžio vystymosi.
Cai, Long ir jų kolegos anksčiau nustatė DNR metilinimo lygį kraujo mėginiuose, susijusius su vėžio rizika. Dabar jie išplečia savo tyrimus su vėžiu susijusiuose audiniuose.
Naudodami DNR metilinimo duomenis normaliuose audiniuose ir suporuotus genetinius duomenis iš vėžio nesergančių donorų iš Genotipo ir audinių ekspresijos konsorciumo, jie sukūrė genetinius modelius, skirtus numatyti DNR metilinimo lygius CpG vietose visame genome septyniuose audiniuose.
Tada tyrėjai pritaikė savo prognozavimo modelius atitinkamiems GWAS duomenims apie septynių audinių tipų vėžį, kad nustatytų ryšį tarp genetiškai prognozuojamo DNR metilinimo lygio ir vėžio rizikos.
Iš 4 248 CpG vietų, susijusių su vėžio rizika, 95% buvo būdingi tam tikram vėžio tipui.
Su vėžiu susijusių CpG vietų tyrėjai atliko integruotą „daugiaomikos” DNR metilominių, transkriptominių, genominių ir vėžio GWAS duomenų analizę, siekdami išsiaiškinti, ar DNR metilinimo lygiai turi įtakos vėžio rizikai, moduliuodami netoliese esančių genų ekspresiją.
Šie tyrimai atskleidė, kad DNR metilinimo lygiai 309 skirtingose CpG vietose gali turėti įtakos vėžio rizikai, reguliuodami 205 unikalių genų ekspresiją.
„Mūsų išvados pabrėžia daugiafunkcinės integracijos veiksmingumą ir pagerina mūsų supratimą apie lemiamą genetikos ir epigenetikos vaidmenį vėžio vystyme“, – sakė Longas.