癌症是世界上第二大死因,事实上,根据CDC的数据,170万美国人被诊断患有癌症,每年有60万人死于癌症。此外,每三个人中就有一个人在其一生中会患癌症。它是一种由细胞异常过度生长引起的疾病。现在,来自加州拉霍亚的索尔克研究所的研究人员已经锁定了激活致癌基因的特定机制,致癌基因是能够导致正常细胞变成癌细胞的改变的基因

基因突变可以导致癌症,然而特定类型的影响,如断裂和重新连接DNA的结构变异,可以有很大差异。2022年12月7日发表在《自然》杂志上的研究结果表明,这些突变的活性取决于特定基因和调控基因的序列之间的距离,以及参与调控序列的活性水平。

这项工作推进了预测和解释癌症基因组中发现的哪些基因突变导致疾病的能力。

"如果我们能更好地了解一个人为什么会得癌症,以及什么特定的基因突变在驱动它,我们就能更好地评估风险并寻求新的治疗方法,"该论文的资深作者、基因表达实验室的助理教授杰西-迪克森说。

大多数基因突变对癌症没有影响,导致致癌基因激活的分子事件也相对罕见。Dixon的实验室研究基因组是如何在三维空间中组织的,并试图了解为什么这些变化会在某些情况下发生,而不是大多数情况下。该团队还希望确定可能区分这些事件发生地点和时间的因素。

"一个基因就像一盏灯,调节它的东西就像灯的开关,"迪克森说。"我们看到,由于癌症基因组中的结构变异,有很多开关有可能'打开'一个特定的基因。"

从左起分别是徐志超和Jesse Dixon 资料来源:索尔克研究所

利用CRISPR-Cas9基因编辑,研究小组通过在基因组的某些位置切割DNA来引入基因突变。他们发现,他们创造的一些变体对附近基因的表达有重大影响,并可能最终导致癌症,但大多数变体基本上没有影响。当一些基因被带入具有新的调控序列的环境中时,它们似乎会出现混乱,而其他基因则完全不受影响。被引入的序列类型似乎对细胞是否变成癌症有巨大影响。

"我们的下一步行动是测试基因组中是否有其他因素有助于激活致癌基因,"萨尔克大学博士后、该论文的共同第一作者徐志超说。"我们也对我们正在开发的一种新的CRISPR基因组编辑技术感到兴奋,它可以使这种类型的基因组工程工作更加有效"。