Xác định mạng lưới gen liên quan đến ung thư tử cung có thể dẫn đến các lựa chọn điều trị tốt hơn

Không có gen đơn lẻ nào gây ra ung thư tử cung, loại ung thư phổ biến thứ tư ở phụ nữ, đang gia tăng ở Hoa Kỳ.

Đó là lý do tại sao nghiên cứu của nhà di truyền học Allison Hickman của Đại học Clemson tập trung vào việc xác định mạng lưới các gen liên quan đến ung thư tử cung có thể là mục tiêu tiềm năng cho các liệu pháp điều trị bằng thuốc hiệu quả hơn.

Hiệp hội Ung thư Hoa Kỳ ước tính rằng gần 66.000 phụ nữ ở Hoa Kỳ được chẩn đoán ung thư tử cung trong năm nay. Hơn 12.500 phụ nữ sẽ chết vì căn bệnh này vào năm 2022.

Sử dụng dữ liệu từ cơ sở dữ liệu bộ gen có sẵn công khai, một thuật toán phân phối dựa trên toán học và phần mềm Xây dựng Mạng Độc lập Tri thức (KINC) do giáo sư Alex Feltus phát triển với sự cộng tác của cựu sinh viên Clemson và hiện tại là Trợ lý Đại học Bang Washington, Giáo sư Stephen Ficklin, Hickman đã xây dựng công cụ đánh dấu sinh học theo điều kiện cụ thể hệ thống mô tử cung bình thường và hai loại phụ của ung thư tử cung - ung thư nội mạc tử cung, loại phổ biến nhất và carcinosarcoma tử cung, hiếm hơn, hung hãn và gây chết người.

Các hệ thống này cung cấp một cái nhìn toàn diện hơn về các mạng lưới sinh học và các con đường bị ảnh hưởng trong ung thư tử cung so với các phân tích gen đơn được thực hiện trong các nghiên cứu trước đây.

TS.Hickman cho biết: "Chúng tôi đang tìm kiếm các mẫu. Trong nghiên cứu này, chúng tôi có thể phân biệt các gen có mối quan hệ khác nhau trong ung thư tử cung với các gen có trong mô tử cung bình thường". "Mục tiêu cuối cùng là hiểu rõ hơn về những gì đang xảy ra về mặt sinh học ở cấp độ tế bào đối với bệnh ung thư này để có thể đưa ra phương pháp điều trị tốt hơn trong tương lai."

Không có một gen nào có thể xác định liệu một người có phát triển ung thư hay không. Đúng hơn, đó là cả một hệ thống phức tạp của các gen.

Nghiên cứu của Hickman đã tìm thấy 11 gen ưu tiên cao liên quan đến ung thư tử cung. Những gen đó là mục tiêu tiềm năng cho các liệu pháp điều trị bằng thuốc.

Feltus, một giáo sư tại Khoa Di truyền và Hóa sinh của Trường Đại học Khoa học, cho biết. "Lần đầu tiên trong lịch sử khoa học, chúng tôi có khả năng xem xét toàn bộ hệ thống và tìm ra những mảnh bị hỏng và sau đó bắt đầu sửa chữa chúng."

Feltus đã sử dụng mạng nhện như một phép tương tự. Nếu bạn muốn loại bỏ mạng nhện, bạn có thể cắt bỏ một sợi của mạng nhện, nhưng sẽ không hoàn toadn biến mất. Nhưng nếu bạn đánh đủ điểm trên mạng nhện, mạng sẽ bị sập.

Công việc của Hickman và các nhà nghiên cứu khác trong lĩnh vực này rất quan trọng bởi vì các nhà khoa học có thể xem liệu phương pháp điều trị được chấp thuận cho các loại ung thư khác có nhắm đến cùng một "gen bị hỏng" hay không.

"Cuối cùng, nếu chúng ta biết có x số lượng gen bị hỏng trong bệnh ung thư tử cung của bệnh nhân, chúng ta có thể điều chỉnh những gen đó bằng liều lượng nhỏ thuốc nhắm vào tất cả các gen bị hỏng đó cùng một lúc. Feltus nói.

Ông nói: “Một trăm năm nữa, sẽ có các loại thuốc tương tác với hầu hết các gen, vì vậy có thể thiết kế phát triển các loại thuốc dựa trên cấu trúc di truyền của khối u.

Hickman lần đầu tiên tổng hợp dữ liệu từ hai cơ sở dữ liệu công khai trực tuyến về thông tin bộ gen: Bản đồ bộ gen ung thư và dự án Biểu hiện kiểu gen-mô của Viện Y tế Quốc gia (GTEx). Cô đã sử dụng các mô hình hỗn hợp Gauss để xây dựng mạng lưới đồng biểu hiện gen theo tình trạng cụ thể đối với ung thư nội mạc tử cung, carcinosarcoma tử cung và mô tử cung bình thường. Sau đó, cô kết hợp các cạnh điều chỉnh tử cung và nghiên cứu các mối quan hệ đồng điều chỉnh tiềm năng.

Hickman cho biết cách tiếp cận đó cho phép phân tích các gen liên quan đến nhiều quá trình sinh học và do đó có nhiều kiểu biểu hiện.

Một bài báo đăng trên tạp chí Di truyền gen G3-Genes có tiêu đề "Xác định các hệ thống chỉ dấu sinh học cụ thể về điều kiện trong ung thư tử cung" mô tả nghiên cứu của Hickman. Các tác giả khác của bài báo là Yuqing Hang và Rini Pauly.

Thông tin thêm: Allison R Hickman và cộng sự, Xác định hệ thống dấu ấn sinh học theo tình trạng cụ thể trong ung thư tử cung, Gen G3 | Hệ gen | Di truyền (2021). DOI: 10.1093 / g3journal / jkab392
Cung cấp bởi Đại học Clemson