Εξελιγμένο εργαλείο αλληλούχισης DNA αποκαλύπτει κρυμμένες μεταλλάξεις που σχετίζονται με τη γήρανση και τον καρκίνο
Μια ομάδα ερευνητών έχει εξελίξει ένα ισχυρό εργαλείο αλληλούχισης DNA, το οποίο μπορεί να αποκαλύψει κρυμμένες μεταλλάξεις που συμβαίνουν φυσικά στο σώμα μας καθώς γερνάμε. Στη μεγαλύτερη μελέτη που έχει διεξαχθεί μέχρι σήμερα, χρησιμοποίησαν αυτό το εργαλείο για να προσφέρουν πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με τα πρώτα στάδια ανάπτυξης του καρκίνου και τον ρόλο των μεταλλάξεων σε υγιείς ιστούς.
Η μελέτη και οι μέθοδοι
Η νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε στις 8 Οκτωβρίου στο περιοδικό Nature, διεξήχθη από ερευνητές του Wellcome Sanger Institute, σε συνεργασία με τη μελέτη TwinsUK στο King’s College London. Οι ερευνητές παρουσίασαν μια βελτιωμένη έκδοση της νανοαλληλούχισης (NanoSeq) – μιας υπερ-ακριβούς τεχνικής αλληλούχισης DNA.
Εφαρμόζοντας την στοχευμένη NanoSeq σε δείγματα από μάγουλα και αίμα από περισσότερους από 1.000 εθελοντές, η ομάδα αποκάλυψε ένα πλούσιο τοπίο μεταλλάξεων σε υγιείς ιστούς, προσφέροντας την πιο λεπτομερή εικόνα μέχρι τώρα για το πώς οι ιστοί μεταλλάσσονται με την πάροδο του χρόνου.
Ανακαλύψεις και επιπτώσεις
Καθώς οι άνθρωποι γερνούν, τα κύτταρά τους αποκτούν φυσικά μεταλλάξεις DNA, γνωστές ως σωματικές μεταλλάξεις. Οι περισσότερες από αυτές είναι αβλαβείς, αλλά κάποιες μπορεί να προσφέρουν πλεονέκτημα ανάπτυξης, οδηγώντας σε «κλώνους» κυττάρων που φέρουν τις ίδιες μεταλλάξεις. Καθώς πολλαπλασιάζονται, ορισμένες περιοχές κλώνων έχουν τη δυνατότητα να γίνουν το πρώιμο στάδιο ανάπτυξης του καρκίνου, αλλά μπορεί επίσης να συμβάλλουν στη γήρανση και σε άλλες ασθένειες.
Η μελέτη αποκάλυψε πάνω από 340.000 μεταλλάξεις σε κύτταρα μάγουλων, συμπεριλαμβανομένων περισσότερων από 62.000 σε γονίδια που είναι γνωστά ότι οδηγούν στον καρκίνο. Οι ερευνητές εντόπισαν 49 γονίδια υπό θετική επιλογή, που σημαίνει ότι έχουν μεταλλάξεις που προσφέρουν πλεονέκτημα ανάπτυξης στα κύτταρα, συμπεριλαμβανομένων πολλών γνωστών γονιδίων καρκίνου, όπως το TP53.
Η μελέτη αποκάλυψε επίσης σαφείς υπογραφές μεταλλάξεων – πρότυπα μεταλλάξεων στο γονιδίωμα – που σχετίζονται με τη γήρανση, το κάπνισμα και την κατανάλωση αλκοόλ. Για παράδειγμα, το κάπνισμα συνδέθηκε με περισσότερες μεταλλάξεις στο γονίδιο NOTCH1 και με περισσότερη ανάπτυξη μεταλλαγμένων κλώνων, ενώ η βαριά κατανάλωση αλκοόλ άφησε ένα διακριτό πρότυπο αλλαγών στο DNA.
Συνδυάζοντας τη δειγματοληψία σε μεγάλη κλίμακα με ένα βελτιωμένο, εξαιρετικά ακριβές εργαλείο αλληλούχισης, αυτή η έρευνα προσφέρει την πιο λεπτομερή εικόνα μέχρι τώρα για το πώς οι φυσιολογικοί ιστοί μεταλλάσσονται και εξελίσσονται με την πάροδο του χρόνου. Τα ευρήματα ανοίγουν το δρόμο για τη χρήση της NanoSeq για τη μέτρηση του πώς οι παράγοντες του τρόπου ζωής, του περιβάλλοντος και οι κληρονομικοί παράγοντες επηρεάζουν το DNA.
