一项新的临床前研究表明，脑细胞核内的DNA折叠可能对理解胶质母细胞瘤至关重要。胶质母细胞瘤是一种侵袭性极强且致命的脑癌。该研究为研究癌症提出了一个新框架。
Effie Apostolou博士表示：“胶质母细胞瘤是最具侵袭性和无法治愈的肿瘤之一……我们仍然没有有效的方法来阻止它。”这项研究为这个问题带来了新的视角。研究人员可能会找到潜在的控制中心，从而靶向并消除癌症。
人类基因组必须被压缩才能容纳在细胞核内。DNA会反复折叠和环绕，使遥远的区域能够进行密切的物理接触。Apostolou博士说：“通过检查3D空间中的DNA组织，我们发现了多个遗传区域……实际上能够进行通信和协同工作的枢纽。”
在健康人中，这些枢纽协调正常的生理过程。当研究人员分析胶质母细胞瘤细胞时，他们发现致癌基因聚集在一起。这些基因与其他以前未知的与胶质母细胞瘤相关的基因协同作用。
Howard Fine博士表示：“这项研究表明，肿瘤细胞内DNA的3D组织在驱动脑癌行为方面发挥着强大的作用——有时甚至比突变本身更重要。”研究人员在获得患者同意后，从肿瘤样本中提取了细胞。
使用CRISPR干扰来关闭一个疑似与癌症相关的枢纽引发了多米诺骨牌效应。许多与该枢纽相连的基因的活性下降，从而扰乱了多个癌症基因。癌细胞形成肿瘤样球体的能力降低。
这些发现促使研究人员检查了对16种不同癌症类型的分析。超连接的3D枢纽似乎是大多数癌症的一个特征。每种癌症都有一组独特的连接枢纽，但有些枢纽在多种癌症类型中共享。
研究小组观察到，大多数3D枢纽并非由基因突变引起。相反，它们通常是由于表观遗传变化而形成的。这些变化会改变DNA的包装方式以及细胞中基因的控制方式。
Fine博士说：“通过识别这种3D结构中的关键控制枢纽，我们发现了未来治疗的新潜在靶点。”接下来，研究人员将探索这些枢纽是如何形成的，以及他们是否可以安全地破坏它们。该研究表明，靶向表观遗传和空间基因组组织可以补充传统疗法。