Een nieuwe preklinische studie suggereert dat DNA-vouwing in de kernen van hersencellen cruciaal kan zijn voor het begrijpen van glioblastoma. Glioblastoma is een agressieve en dodelijke vorm van hersenkanker. De bevindingen stellen een nieuw kader voor het bestuderen van kanker voor.
Dr. Effie Apostolou verklaarde: "Glioblastoma is een van de meest agressieve en ongeneeslijke tumoren... we hebben nog steeds geen effectieve manieren om het te stoppen." De studie brengt een nieuw perspectief op het probleem. Onderzoekers kunnen potentiële controlecentra identificeren om de kanker aan te pakken en te elimineren.
Het menselijk genoom moet worden samengeperst om in de celkern te passen. DNA vouwt en lusjes herhaaldelijk, waardoor verre regio's in nauw fysiek contact kunnen komen. "Door de DNA-organisatie in de 3D-ruimte te onderzoeken, hebben we hubs ontdekt waar meerdere genetische regio's... daadwerkelijk kunnen communiceren en samenwerken", aldus Dr. Apostolou.
Bij gezonde mensen coördineren hubs normale fysiologische processen. Toen onderzoekers glioblastoomcellen analyseerden, ontdekten ze dat kankerverwekkende genen samenklonterden. Deze genen coördineerden met andere genen waarvan voorheen niet bekend was dat ze betrokken waren bij glioblastoma.
Dr. Howard Fine verklaarde: "Deze studie laat zien dat de 3D-organisatie van DNA in tumorcellen een krachtige rol speelt bij het aansturen van hersenkankergedrag - soms zelfs meer dan mutaties zelf." Onderzoekers verkregen cellen uit tumorweefsel met toestemming van de patiënt.
Het gebruik van CRISPR-interferentie om een vermoedelijke kankergerelateerde hub uit te schakelen, veroorzaakte een domino-effect. De activiteit van veel hub-verbonden genen daalde, waardoor meerdere kankerverwekkende genen werden verstoord. De kankercellen verminderden hun vermogen om tumorachtige sferen te vormen.
De bevindingen brachten onderzoekers ertoe om analyses van 16 verschillende kankertypes te onderzoeken. Hyperverbonden 3D-hubs lijken een kenmerk te zijn van de meeste vormen van kanker. Elke kanker heeft een unieke set gekoppelde hubs, maar sommige hubs worden gedeeld door meerdere kankertypes.
Het team observeerde dat de meeste 3D-hubs niet worden veroorzaakt door genetische mutaties. In plaats daarvan vormen ze zich vaak als gevolg van epigenetische veranderingen. Deze veranderingen veranderen de manier waarop DNA wordt verpakt en hoe genen in de cel worden gecontroleerd.
Dr. Fine zei: "Door belangrijke controlehubs in deze 3D-structuur te identificeren, hebben we nieuwe potentiële doelen voor toekomstige behandelingen ontdekt." Vervolgens zullen onderzoekers onderzoeken hoe deze hubs zich vormen en of ze ze veilig kunnen verstoren. Het onderzoek suggereert dat het richten op epigenetische en ruimtelijke genoomorganisatie traditionele therapieën kan aanvullen.