Một nghiên cứu tiền lâm sàng mới cho thấy rằng việc gấp DNA bên trong nhân tế bào não có thể rất quan trọng trong việc tìm hiểu về u nguyên bào thần kinh đệm. U nguyên bào thần kinh đệm là một dạng ung thư não xâm lấn và gây tử vong. Những phát hiện này đề xuất một khuôn khổ mới để nghiên cứu ung thư.
Tiến sĩ Effie Apostolou tuyên bố: "U nguyên bào thần kinh đệm là một trong những khối u xâm lấn và không thể chữa khỏi nhất... chúng ta vẫn chưa có cách hiệu quả để ngăn chặn nó." Nghiên cứu này mang đến một góc nhìn mới về vấn đề. Các nhà nghiên cứu có thể xác định các trung tâm kiểm soát tiềm năng để nhắm mục tiêu và loại bỏ ung thư.
Bộ gen người phải được nén lại để phù hợp với bên trong nhân tế bào. DNA gấp và lặp đi lặp lại, cho phép các vùng ở xa tiếp xúc vật lý gần nhau. Tiến sĩ Apostolou cho biết: "Bằng cách kiểm tra tổ chức DNA trong không gian 3D, chúng tôi đã phát hiện ra các trung tâm nơi nhiều vùng di truyền... thực sự có thể giao tiếp và làm việc cùng nhau."
Ở những người khỏe mạnh, các trung tâm phối hợp các quá trình sinh lý bình thường. Khi các nhà nghiên cứu phân tích các tế bào u nguyên bào thần kinh đệm, họ phát hiện ra các gen gây ung thư tập hợp lại với nhau. Các gen này phối hợp với các gen khác trước đây chưa được biết là có liên quan đến u nguyên bào thần kinh đệm.
Tiến sĩ Howard Fine tuyên bố: "Nghiên cứu này cho thấy rằng tổ chức 3D của DNA bên trong các tế bào khối u đóng một vai trò mạnh mẽ trong việc thúc đẩy hành vi ung thư não - đôi khi thậm chí còn hơn cả bản thân các đột biến." Các nhà nghiên cứu đã thu được các tế bào từ các mẫu khối u với sự đồng ý của bệnh nhân.
Sử dụng can thiệp CRISPR để đóng một trung tâm nghi ngờ liên quan đến ung thư đã gây ra hiệu ứng domino. Hoạt động của nhiều gen liên kết với trung tâm đã giảm xuống, phá vỡ nhiều gen ung thư. Các tế bào ung thư giảm khả năng hình thành các quả cầu giống như khối u.
Những phát hiện này đã thúc đẩy các nhà nghiên cứu kiểm tra các phân tích về 16 loại ung thư khác nhau. Các trung tâm 3D siêu kết nối dường như là một đặc điểm của hầu hết các bệnh ung thư. Mỗi bệnh ung thư có một tập hợp các trung tâm liên kết duy nhất, nhưng một số trung tâm được chia sẻ giữa nhiều loại ung thư.
Nhóm nghiên cứu quan sát thấy rằng phần lớn các trung tâm 3D không phải do đột biến gen gây ra. Thay vào đó, chúng thường hình thành do các thay đổi biểu sinh. Những thay đổi này làm thay đổi cách DNA được đóng gói và cách các gen được kiểm soát trong tế bào.
Tiến sĩ Fine nói: "Bằng cách xác định các trung tâm kiểm soát chính trong cấu trúc 3D này, chúng tôi đã khám phá ra các mục tiêu tiềm năng mới cho các phương pháp điều trị trong tương lai." Tiếp theo, các nhà nghiên cứu sẽ khám phá cách các trung tâm này hình thành và liệu họ có thể phá vỡ chúng một cách an toàn hay không. Nghiên cứu cho thấy rằng việc nhắm mục tiêu vào tổ chức bộ gen biểu sinh và không gian có thể bổ sung cho các liệu pháp truyền thống.