În cancer, medicina personalizată profită de modificările genetice unice ale unei tumori individuale pentru a-i identifica vulnerabilitățile și a o combate. Multe tumori au un număr mai mare de mutații datorate unui mecanism de apărare, sistemul APOBEC, care poate deteriora ADN-ul și poate provoca mutații.

Cercetătorii de la IRB Barcelona, ​​conduși de Dr. Travis Stracker și Dr. Fran Supek, au descoperit că enzima HMCES este punctul slab al unor tumori pulmonare, în special cele cu un număr mai mare de mutații cauzate de sistemul APOBEC.

Am descoperit că blocarea HMCES afectează celulele cu un sistem APOBEC activat (cum sunt majoritatea celulelor canceroase pulmonare), iar celulele sănătoase nu sunt afectate”, explică Dr. Supek, cercetător ICREA și șeful Genome Data Science Lab de la IRB Barcelona.

„În afară de identificarea specifică a celulelor canceroase, HMCES devine un candidat excelent pentru viitoarele tratamente pentru cancerul pulmonar”, adaugă dr. Stracker, fostul șef al grupului de cercetare de la IRB Barcelona, ​​care lucrează acum la Institutul Național al Cancerului (NIH / NCI) din SUA.

O abordare multidisciplinară

Implicând colaborarea între două grupuri de cercetare pe discipline diferite, studiul a cuprins atât o abordare de calcul, cât și o abordare experimentală. Experimentele de screening genetic au fost efectuate folosind CRISPR / Cas9 pe mai multe tipuri de cancer pulmonar fără celule mici-adenocarcinom.

„Aceste experimente pot examina efectele eliminării fiecărei gene în mod individual din celulele canceroase, astfel putem să observăm dacă cancerul tolerează această schimbare.” afirmă Josep Biayna și Isabel Garcia, cercetători IRB Barcelona și autorii articolului. Datele anterioare înregistrate de CRISPR prin efectuarea screening-ului genetic de către alte laboratoare au fost analizate statistic, confirmând rezultatele experimentale.

Hipermutație cauzată de reparația AND-ului

 Atunci când celulele sesizează o nepotrivire în ADN-ul lor, ele suferă o reacție de reparare a ADN-ului, pentru a păstra informațiile genetice. Remarcabil, această reacție este cuplată cu enzima APOBEC – folosită în mod tipic de celulele umane pentru a se apăra de viruși și are un rol important în combaterea hepatitei și HIV. Lucrările efectuate de Genome Data Science Lab indică faptul că, în unele cazuri, când atât enzimele APOBEC cât și procesul de reparare a ADN-ului sunt active în același timp, APOBEC deturnează reparația ADN-ului, generând acest tip difuz de hipermutație (mutație difuză/ în ceață).

 Împiedicarea evoluției cancerului

Cancerele în stadiu târziu pot acumula un număr mare de mutații în ADN-ul lor, ceea ce poate determina un cancer mai agresiv sau mai rezistent la medicamente. Multe dintre aceste mutații pot fi cauzate de APOBEC care accelerează evoluția tumorii. Prin urmare, uciderea celulelor canceroase care activează APOBEC ar trebui să încetinească evoluția tumorii și să împiedice formarea de noi mutații periculoase.

 

 Articol preluat și tradus de pe www.eurekalert.org