اپی ژنتیک سرطانی

اپی ژنتیک از نظر مفهومی و عملی یک حوزه تحقیقاتی چالش برانگیز است. با این حال، کار در طول 5 سال گذشته نشان داده است که می تواند پشت بسیاری از سؤالات باقیمانده ما در مورد چگونگی ایجاد، تکثیر و ظهور مجدد سرطان باشد. نزدیک به 2 دهه از زمانی که ژنوم انسان برای اولین بار توالی یابی شد، در منبع مورد اعتماد سال 2003، هنوز سوالات زیادی در مورد نحوه عملکرد ژنوم ما وجود دارد. در حالی که تعیین توالی ژنوم انسان بینش بسیار زیادی در مورد نحوه عملکرد سلول‌ها و بدن ما ارائه کرده است، درک روشنی از مکانیسم‌های ژنتیکی زیربنای بسیاری از بیماری‌های رایج و سلامت ما مبهم باقی مانده است. یکی از دلایل این امر این است که در حالی که دی ان ایی، ما اطلاعاتی را رمزگذاری می کند که به ما اجازه می دهد سلول ها و بافت های خود را توسعه دهیم، رشد کنیم و ترمیم کنیم، بیان ژن های ما توسط مکانیسم های دیگری کنترل می شود. برای اینکه ژن‌های ما بیان شوند، ابتدا باید خوانده شوند، یا رونویسی شوند، و سپس مولکول‌هایی که برای آنها کدگذاری می‌کنند ساخته یا ترجمه شوند. برای اینکه ماشین سلولی بتواند دی ان ایی، را بخواند، خود دی ان ایی، باید در دسترس باشد. این تحت تأثیر تعدادی مکانیسم قرار می گیرد و به طور فزاینده ای روشن می شود که روشی که در آن دی ان ایی، در اطراف پروتئین هایی به نام هیستون ها پیچیده می شود و نحوه بسته بندی آنها در فیبرهایی به نام کروماتین نقش مهمی ایفا می کند. پروفسور تروور گراهام، پروفسور ژنومیک و تکامل در موسسه تحقیقات سرطان در لندن، در مصاحبه ای به مدیکال نیوز تودی گفت که، بسته به نحوه تا شدن دی ان ایی، می تواند بر بیان ژن ها تأثیر بگذارد. منطق این است که اگر دی ان ایی، تماماً در هم پیچیده باشد و در بخش بزرگی از ژنوم در هم پیچیده باشد، ممکن است آن ژن‌ها در دسترس ماشین آلات برای استخراج نباشند و خاموش شوند. در حالی که اگر آنها در نواحی گره‌نخورده در دی ان ایی، باشند، ژن‌ها می‌توانند بیان شوند. این نوعی کنترل اپی ژنتیکی است، زیرا بیان یک ژن متفاوت است، نه به دلیل تغییر در توالی دی ان ایی، واقعی، بلکه به دلیل سایر فرآیندهایی که بر دسترسی به آن تأثیر می گذارد.

جهش در مقابل اپی ژنتیک

از نظر تاریخی ما سرطان را نتیجه تجمع جهش در سلول می‌دانستیم. تمرکز زیادی روی علل محیطی جهش های سرطانی بوده است که خطر ابتلا به سرطان های خاص را در افراد افزایش می دهد. یکی از دلایل بالقوه برای این واقعیت که هنوز سوالاتی در مورد نقش تغییر دی ان ایی، در سرطان وجود دارد، این است که فقط جهش‌های روی ژنوم نیست که باعث ایجاد سرطان می‌شود، بلکه محیط اپی ژنتیکی است که در آن وجود دارد. به عبارت دیگر، یک ژن تنها در جایی قابل رونویسی است که ساختار کروماتین و سایر مکانیسم‌های اپی ژنتیکی این امکان را به آن بدهند. نمایه سازی این ساختار کروماتین در کنار توالی ژنوم سرطان، تمرکز تحقیقاتی بود که اخیراً توسط تیمی منتشر شده است که پروفسور گراهام و پروفسور ماگانی، در کنار تعداد زیادی از محققان دیگر به سرپرستی پروفسور پروفسور شرکت داشتند. آندریا سوتوریوا و محققین فوق دکتری دکتر تیمون هاید و دکتر جاکوب هاوسهام.

نقشه برداری اپی ژنوم تومورها

در اولین مطالعه ای که منتشر شد، تیم کل ژنوم 30 سرطان کولورکتال را که گسترش نیافته بودند و 8 آدنوم را در کنار پروفایل دسترسی به کروماتین و ژن هایی که بیان می شد توالی یابی کردند. آنها جهش‌هایی در ژن‌هایی پیدا کردند که کدهای پروتئین‌های تنظیم‌کننده رونویسی کروماتین روی سرطان‌ها و نه روی آدنوم‌ها را کد می‌کنند. آنها همچنین دریافتند که این تغییرات پس از تقسیم سلولی منتقل می شود. این تغییرات در کروماتین در نزدیکی موقعیت جهش روی ژن هایی که محرک های شناخته شده سرطان هستند، در سلول های گرفته شده از تومورهای سرطانی اتفاق افتاد. برای بررسی اینکه چرا بیان ژنتیکی سلول‌های یک تومور می‌تواند متفاوت باشد، مطالعه دیگری که نتایج منتشر شد، ژنوم سلول‌های مختلف را در همان تومور توالی‌یابی کرد، و همچنین بیان همه ژن‌های بیان شده در آن سلول‌ها را تعیین کرد. این نشان داد که کمتر از 2 درصد از تفاوت‌ها در بیان ژنتیکی در سلول‌ها به دلیل تفاوت در دی ان ایی، است، که منجر به این پیشنهاد شد که این تفاوت‌ها می‌تواند به دلیل اپی ژنتیک باشد. پروفسور گراهام، نویسنده مسئول، گفت، من فکر می کنم یکی از بارزترین چیزها این است که نمونه هایی از ژن ها را می یابیم که از ادبیات تحقیقات قبلی می دانیم که برای توسعه سرطان مهم هستند. و ما متوجه شدیم که آنها دسترسی کروماتین را تغییر می دهند. بنابراین اگر آنها پروتئینی، مثل سرطان بودند، می‌توانستند فعال شوند یا با تغییر کروماتین، ژن سرکوبگر را خاموش کنند، اما این اتفاق بدون جهش دی ان ایی، رخ داد. بنابراین پیشنهاد می‌کند تغییراتی در خود اپی ژنوم، بدون اینکه جهش داشته باشد، منجر به ایجاد سرطان شود.

منبع : Medicalnewstoday.com
ترجمه : تحریریه ماهان مدیکال