Wissenschaftler beschäftigen sich mit Genen, die Anfälligkeit und Resistenz gegen Krebs verleihen

Wissenschaftler beschäftigen sich mit Genen, die Anfälligkeit und Resistenz gegen Krebs verleihen
Wissenschaftler beschäftigen sich mit Genen, die Anfälligkeit und Resistenz gegen Krebs verleihen
Anonim

UCSF Comprehensive Cancer Center Forscher haben genetische Regionen in Mäusen identifiziert, die Anfälligkeit und Resistenz gegen einen menschenähnlichen Hautkrebs verleihen, was darauf hindeutet, sagen sie, dass Mausstudien genetische Marker für Anfälligkeit und Resistenz gegen Krebs beim Menschen aufdecken könnten.

Die Forscher stellten auch fest, dass mehrere der Regionen Bereiche entdeckten, die mit der Überlebenszeit nach der Entwicklung von Krebs in Verbindung stehen – die ersten derartigen Regionen, über die jemals berichtet wurde.

Die Ergebnisse werden auf dem Treffen der American Association for Cancer Research am Mittwoch (5. April) in San Francisco vorgestellt. Einige der Ergebnisse wurden im Dezember in Proceedings of the National Academy of Science veröffentlicht.

Die Mäuse, die in der UCSF-Studie verwendet wurden, erkrankten wie Menschen an Krebs – die Tumoren entstanden an der normalerweise auftretenden Stelle der Krankheit und wiesen genetische Veränderungen auf, die denen bei menschlichen Tumoren ähneln. Im Gegensatz dazu wird in traditionellen Maus-Krebsmodellen ein bösartiger Tumor, der jahrelang in Kultur gezüchtet wurde, unter die Haut einer immungeschwächten Maus implantiert.

"Diese neuen Modelle ahmen die natürlichen Bedingungen von Krebs nach", sagt der Hauptautor der Studie, Allan Balmain, PhD, UCSF-Professor für Biochemie. „Sie spiegeln die Wachstumsrate des Tumors wider, die Fähigkeit des Tumors, sich auszubreiten und zu metastasieren – sie spiegeln alles wider, was man beim Menschen sehen würde.“

Balmains Forschungsprogramm ist Teil eines neuen Konsortiums zur Untersuchung von Mausmodellen von Tumoren, das kürzlich vom National Cancer Institute unterstützt wurde. Drei weitere UCSF-Forschungsprogramme sowie Programme an 15 anderen Institutionen sind ebenfalls beteiligt.

Die Identifizierung ähnlicher genetischer Marker beim Menschen könnte sich direkt auf das Screening und die Bewertung von Krebserkrankungen beim Menschen auswirken."Eine genaue Vorhersage der Tumorwachstumsrate und der Überlebenszeit wäre enorm vorteilhaft, um patientenspezifische Behandlungsmodalitäten zu bestimmen, und könnte einigen Patienten eine Operation und vielen Patienten eine unnötig harte Exposition gegenüber zytotoxischen Therapeutika ersparen", sagt Balmain.

Darüber hinaus sagt er: "Wenn wir vorhersagen könnten, wer welche Varianten dieser Gene hat, könnten wir Menschen proaktiv auf die Wahrscheinlichkeit einer Anfälligkeit für Krebs und wiederkehrende Tumore durch Bluttests untersuchen."

Die Forscher führten ihre Studie an zwei Arten von Mäusen durch - eine, bekannt als Mus musculus, wurde über viele Generationen im Labor gezüchtet, so dass alle Tiere in einem Stamm genetisch identisch sind; die zweite Art, bekannt als Mus spretus, ist von Natur aus sehr resistent gegen die Tumorentwicklung in mehreren Organen wie Lunge, Haut, Leber und Dickdarm.

Die Forscher stellten Hybride zwischen diesen beiden Arten von Mäusen her, um die Gene aufzuspüren, die dafür verantwortlich sind, dass die Spretus-Mäuse resistent gegen Krebs wurden.Sie setzten die beiden Arten krebserregenden Stoffen aus und verwendeten dann genetische Kartierungstechniken, um Regionen des Genoms zu finden, die die Anzahl der sich bildenden gutartigen Tumore beeinflussen, ob sie bösartig werden und mit welcher Geschwindigkeit.

Die Forscher identifizierten zehn genetische Regionen, die die Tumorentwicklung signifikant beeinflussten. Sie entdeckten auch eine spezifische Kombination einer Untergruppe von Resistenz-assoziierten Regionen, die signifikant mit einer verlängerten Überlebenszeit assoziiert war, sobald sich ein bösartiger Tumor entwickelt hatte.

"Die Studie zeigt, dass einige dieser Varianten sehr wirksam Krebs vorbeugen", sagt Balmain. Höchstwahrscheinlich, sagt er, steuern die beteiligten Gene verschiedene Aspekte des Prozesses, der zu Krebs führt, wie die Wachstumsrate von Zellen und die Fähigkeit von Tumoren, Blutgefäße wachsen zu lassen, die sie dann mit den Nährstoffen versorgen, die sie zum Wachstum benötigen.

Bemerkenswerterweise haben die UCSF-Forscher entdeckt, dass einige der Gene, die die Anfälligkeit für Hautkrebs kontrollieren, an denselben Positionen im Mausgenom sitzen wie jene, die mit der Anfälligkeit für Dickdarm- und Lungenkrebs assoziiert sind.Und dies legt nahe, sagt Balmain, dass es möglicherweise einige „Master“-Gene gibt, die die Entwicklung mehrerer Tumorarten in verschiedenen Organen kontrollieren. Höchstwahrscheinlich gibt es auch einige Gene, die gewebe- und organspezifisch sind.

Der nächste Schritt in der Forschung, sagt er, besteht darin, von der Identifizierung der genetischen Regionen zu den Genen selbst überzugehen. Von dort aus könnten die Forscher damit beginnen, die von diesen Genen produzierten Proteine ​​und die molekulare Kette von Ereignissen – ob nützlich oder schädlich – zu identifizieren, die diese Proteine ​​in Gang setzen. Der letzte Schritt wäre die Entwicklung von Medikamenten, die dieses molekulare Ergebnis entweder nachahmen oder vereiteln.

Bezeichnenderweise wird der Prozess der Identifizierung einzelner Gene in der Maus dank der Fortschritte bei der Sequenzierung des gesamten Mausgenoms immer effizienter. Der Vergleich von Genregionen, die Anfälligkeit oder Resistenz gegenüber Krebs verleihen, mit einer Karte, die jedes Gen im Mausgenom identifiziert, ermöglicht es Wissenschaftlern, sich schneller mit den beteiligten Genen zu befassen.Die Sequenzierung des Mausgenoms soll im Laufe des nächsten Jahres abgeschlossen werden.

Co-Autoren der UCSF-Studie sind Hiroki Nagase, MD, früher Gastforscher im UCSF Comprehensive Cancer Center, und Jian-Hua Mao, PhD, assoziierter Spezialist im UCSF Comprehensive Cancer Center.

Die Studie wurde von der Cancer Research Campaign (UK), Onyx Pharmaceuticals und dem UCSF Comprehensive Cancer Center finanziert.

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