מומחה מוביל בגנטיקה ואפיגנטיקה של סרטן המעי הגס, ד"ר סי. ריצ'רד בולנד, MD, מסביר כיצד מתילציית DNA מניעה 30-40% ממקרי הסרטן על ידי השתקת גנים מדכאי גידול, עם דגש ספציפי על תופעת CpG Island Methylator Phenotype (CIMP) בסרטן המעי הגס ותפקידה בחוסר יציבות מיקרוסטליטית מעבר לתסמונת לינץ'.
More from Diagnostic Detectives Network
אפיגנטיקה בסרטן המעי הגס: כיצד מתילציית DNA משתיקה גנים מדכאי גידול
קפיצה לפרק
- מהי אפיגנטיקה בסרטן?
- מנגנון מתילציית DNA מוסבר
- תופעת המתילציה של איי CpG (CIMP) בסרטן המעי הגס
- גילוי גן MLH1 וחוסר יציבות מיקרוסטליטית
- גנים מדכאי גידול נוספים שעוברים מתילציה
- השלכות קליניות לאבחון סרטן
- תמליל מלא
מהי אפיגנטיקה בסרטן?
אפיגנטיקה מתייחסת לשינויים בביטוי גנים המתרחשים ללא שינויים ברצף ה-DNA עצמו. ד"ר סי. ריצ'רד בולנד, MD, מדגיש שבעוד שמוטציות גנטיות זוכות לתשומת לב רבה יותר ברפואה מותאמת אישית, שינויים אפיגנטיים משמשים כמתגים ראשיים המפעילים או משתיקים גנים הקשורים לסרטן. מנגנונים אלה ממלאים תפקיד קריטי בהתחלה והתקדמות של סרטן המעי הגס.
מנגנון מתילציית DNA מוסבר
המנגנון האפיגנטי העיקרי כולל מתילציית DNA באתרי CpG - רצפים שבהם נוקלאוטידים של ציטוזין (C) וגואנין (G) מחוברים בקשר פוספודיאסטרי (p). ד"ר סי. בולנד, MD, מסביר שמתילציה של ציטוזין באזורי הקידום האלה משנה את תצורת ה-DNA, ובכך effectively משתיקה גנים במצב "כבוי". בעוד שהשתקה של גנים מסוימים היא נורמלית, מתילציה מוגזמת עקב דלקת או גורמים אחרים עלולה להשתיק באופן מסוכן גנים מדכאי גידול.
תופעת המתילציה של איי CpG (CIMP) בסרטן המעי הגס
כאשר דפוסי מתילציית DNA חריגים משתיקים מספר גנים מדכאי גידול בו-זמנית, נוצרת תופעה שחוקרים מכנים תופעת המתילציה של איי CpG (CIMP). ד"ר סי. ריצ'רד בולנד, MD, מציין שתופעה זו ככל הנראה אחראית ל-30-40% מכלל מקרי הסרטן. בסרטן המעי הגס specifically, CIMP מייצגת מסלול מולקולרי נפרד השונה מסרטנות המונעת על ידי מוטציות מסורתיות.
גילוי גן MLH1 וחוסר יציבות מיקרוסטליטית
פריצת דרך הגיעה כאשר צוותו של ד"ר בולנד חקר מדוע 15% ממקרי סרטן המעי הגס הראו חוסר יציבות מיקרוסטליטית (MSI) - סימן היכר של תסמונת לינץ' - אך רק 3% מהם אכן סבלו מהמצב התורשתי הזה. הם גילו ש-12% מהמקרים נגרמו מהשתקה על ידי מתילציה של גן התיקון לחריגות התאמה MLH1. שינוי אפיגנטי זה יוצר MSI ללא מוטציות גנטיות בסיסיות, ומדגים כיצד מתילציה בלבד יכולה לחקות דפוסים של סרטן תורשתי.
גנים מדכאי גידול נוספים שעוברים מתילציה
מעבר ל-MLH1, המחקר של ד"ר סי. ריצ'רד בולנד, MD, זיהה גנים מדכאי גידול נוספים המושתקים לעתים קרובות על ידי מתילציה בסרטן המעי הגס, כולל גן P16. ממצאים אלה הרחיבו את ההבנה כיצד שינויים אפיגנטיים משתפים פעולה עם מוטציות גנטיות כדי לקדם את התפתחות הסרטן דרך מסלולים מקבילים מרובים.
השלכות קליניות לאבחון סרטן
גילוי ה-CIMP וה-MSI הקשור למתילציה יש השלכות אבחון משמעותיות. ד"ר סי. בולנד, MD, מדגיש שבחינה אפיגנטית יכולה כעת להבחין בין תסמונת לינץ' תורשתית לבין MSI המושרה על ידי מתילציה ספורדית בחולי סרטן המעי הגס. הבחנה מדויקת זו מנחה בדיקות סקר מתאימות עבור חולים ובני משפחותיהם, תוך פתיחת דרכים חדשות לטיפולים אפיגנטיים ממוקדים.
תמליל מלא
ד"ר אנטון טיטוב, MD: מוטציות בגידולים זוכות לתשומת הלב הרבה ביותר כשאנו מדברים על רפואה מותאמת אישית. אך סוג נוסף של שינוי גנטי בגידולים ממלא תפקיד חשוב לא פחות בהתחלה והתקדמות של סרטן. מהי אפיגנטיקה? כיצד מתילציית DNA בגידולים ובחולים מגבירה סיכונים לסרטן?
מומחה מוביל בגנטיקה של סרטן המעי הגס דן בסרטן המעי הגס.
ד"ר סי. בולנד, MD: גנטיקה וגנומיקה של סרטן הם המניעים במהפכה באבחון וטיפול בסרטן - רפואה מותאמת אישית. רוב תשומת הלב ממוקדת במוטציות בגנים הגורמים לסרטן. אך אני חקרתי extensively צורת שינוי גנטי מרכזית נוספת בסרטן המעי הגס הנקראת אפיגנטיקה.
מנגנונים אפיגנטיים פועלים כמתגים ראשיים הפעלה-כיבוי עבור גנים הגורמים לסרטן או נלחמים בו. ככאלה, מנגנונים אפיגנטיים חשובים מאוד להתחלה והתקדמות של סרטן המעי הגס.
ד"ר אנטון טיטוב, MD: מהם הגורמים האפיגנטיים העיקריים בסרטן המעי הגס? כיצד מידע אפיגנטי מסייע במניעה, אבחון וטיפול בסרטן המעי הגס?
ד"ר סי. בולנד, MD: אפיגנטיקה היא חקר שינויים בביטוי גנים המתרחשים ללא שינוי ברצף ה-DNA. התופעה האפיגנטית הראשונה שהתגלתה הייתה מתילציית DNA.
קיימים רצפי DNA המורכבים מנוקלאוטידים רבים של "C" ו-"G". אלה נקראים אתרי "CpG". "C" מייצג ציטוזין, "P" מייצג קשר פוספודיאסטרי, ו-"G" מייצג גואנין. רוב אתרי ה-CpG נערכו החוצה מהגנום. אלה שנותרו ממוקמים mainly באזורי הקידום של גנים.
הקידום הוא החלק של הגן שמתחיל הפעלה גנטית. שלב מתילציה של הציטוזין יכול להתרחש, והוא מפוקח בקפידה. אם אתה ממתיל רבים מהציטוזינים באתרי ה-CpG, זה משנה את תצורת ה-DNA. זה מכבה את הקידום של הגן.
מתג ההפעלה-כיבוי הזה now נעול במצב כבוי, ומשתיק את הגן הזה. גנים מסוימים מושתקים למטרות פיזיולוגיות נורמליות - אתה לא צריך most גנים ב-most תאים.
לפחות דלקת מוגזמת גורמת למתילציית DNA מוגזמת. Largely, אנחנו לא יודעים את הסיבות. אך במצבים מסוימים, מתילציית DNA הופכת מוגזמת ומתחילה לכבות גנים שהתא really צריך כדי לתפקד successfully.
כשזה קורה, אתה יכול לכבות גנים מדכאי גידול, וסרטן יכול להתפתח על ידי השתקה של קבוצת גנים מדכאי גידול. אנחנו קוראים לזה "תופעת המתילציה של איי CpG" או "CIMP". מתילציית DNA חריגה זו ככל הנראה אחראית ל-30 עד 40% מכלל מקרי הסרטן.
הפכנו aware לחשיבות של CIMP כאשר stud