一項新的臨床前研究表明，腦細胞核內的DNA摺疊可能對理解膠質母細胞瘤至關重要。膠質母細胞瘤是一種侵襲性極強且致命的腦癌。該研究為研究癌症提出了一個新框架。
Effie Apostolou博士表示：“膠質母細胞瘤是最具侵襲性和無法治癒的腫瘤之一……我們仍然沒有有效的方法來阻止它。”這項研究為這個問題帶來了新的視角。研究人員可能會找到潛在的控制中心，從而靶向並消除癌症。
人類基因組必須被壓縮才能容納在細胞核內。DNA會反覆摺疊和環繞，使遙遠的區域能夠進行密切的物理接觸。Apostolou博士說：“通過檢查3D空間中的DNA組織，我們發現了多個遺傳區域……實際上能夠進行通信和協同工作的樞紐。”
在健康人中，這些樞紐協調正常的生理過程。當研究人員分析膠質母細胞瘤細胞時，他們發現致癌基因聚集在一起。這些基因與其他以前未知的與膠質母細胞瘤相關的基因協同作用。
Howard Fine博士表示：“這項研究表明，腫瘤細胞內DNA的3D組織在驅動腦癌行為方面發揮著強大的作用——有時甚至比突變本身更重要。”研究人員在獲得患者同意後，從腫瘤樣本中提取了細胞。
使用CRISPR干擾來關閉一個疑似與癌症相關的樞紐引發了多米諾骨牌效應。許多與該樞紐相連的基因的活性下降，從而擾亂了多個癌症基因。癌細胞形成腫瘤樣球體的能力降低。
這些發現促使研究人員檢查了對16種不同癌症類型的分析。超連接的3D樞紐似乎是大多數癌症的一個特徵。每種癌症都有一組獨特的連接樞紐，但有些樞紐在多種癌症類型中共享。
研究小組觀察到，大多數3D樞紐並非由基因突變引起。相反，它們通常是由於表觀遺傳變化而形成的。這些變化會改變DNA的包裝方式以及細胞中基因的控制方式。
Fine博士說：“通過識別這種3D結構中的關鍵控制樞紐，我們發現了未來治療的新潛在靶點。”接下來，研究人員將探索這些樞紐是如何形成的，以及他們是否可以安全地破壞它們。該研究表明，靶向表觀遺傳和空間基因組組織可以補充傳統療法。