Paano Ginagawa ng mga Broken Chromosome na Mas Gumaganyak at Masugatan ang Mga Cell

Sa pag-scan na ito ng electron micrograph sa loob ng tangkay ng isang cancer cell, ang mga chromosome ay ipinapakita sa mga asul na arrow at ang pabilog na extra-chromosomal DNA ay ipinapakita sa mga orange na arrow. Kredito: Larawan sa kabutihang loob ni Paul Mischel, UC San Diego

Natuklasan ng mga mananaliksik na ang kakaibang chromothripsis ay nagreresulta sa paggaling ng genome at extra-chromosomal DNA na tumutulong sa mga mutated cell hindi lamang maiwasan ang paggamot, ngunit maaaring maging mas agresibo.

Ang cancer ay isa sa pinakamalaking problema sa kalusugan sa mundo dahil, hindi tulad ng ilang mga sakit, ito ay isang gumagalaw na target, na patuloy na umuusbong upang maiwasan at mapigilan ang paggamot.

Sa isang papel na inilathala noong Disyembre 23, 2020, online na isyu ng KALIKASAN, ang mga mananaliksik sa University of California San Diego School of Medicine at sangay ng UC San Diego ng Ludwig Institute for Cancer Research, kasama ang mga kasamahan sa New York at United Kingdom, ay inilarawan kung paano ang isang kaganapan na kilala bilang “chromothripsis” Pinaghihiwa-hiwalay ang mga chromosome, na muling pagsasama-sama sa mga paraan na sa huli ay nagtataguyod ng paglaki ng cancer cell.

Ang Chromothripsis ay isang pangunahing kaganapan sa kasaysayan ng cellular na nagsasangkot ng maraming pagkakasunud-sunod sa genome nito, taliwas sa unti-unting pagkuha ng mga pagkakasunud-sunod at pagbabago sa paglipas ng panahon. Ang pagkakasunud-sunod ng genomic ay isang nangungunang kadahilanan sa maraming mga kanser, pinapayagan ang mga mutated cells na lumago o lumaki nang mas mabilis, na hindi naaapektuhan ng mga therapies laban sa cancer.

“Ang mga kaayusang ito ay maaaring gawin sa isang hakbang,” sinabi ng nangungunang may-akda na si Ofer Shoshani, PhD, isang kasamahan sa postdoctoral sa lab ng co-senior na may-akda ng papel na Don Cleveland, PhD, propesor ng medisina , neurosciences at cellular at molekular na gamot sa UC San Diego School of Medicine.

“Sa panahon ng chromothripsis, ang isang chromosome sa isang cell ay nasisira sa maraming piraso, daan-daang sa ilang mga kaso, na sinusundan ng akumulasyon ng isang bagong pagkakasunud-sunod. Ang ilang mga fragment ay nawawala habang ang iba pa nagpapatuloy bilang extra-chromosomal DNA (ecDNA). Ang ilan sa mga elemento ng ecDNA ay nagtataguyod ng paglaki ng cancer cell at bumubuo ng isang minutong laki ng chromosome na tinawag na ‘doble minuto.

Isang pag-aaral na inilathala noong nakaraang taon ng mga siyentista sa sangay ng UC San Diego ng Ludwig Institute for Cancer Research na natagpuan na hanggang sa kalahati ng lahat ng mga cells ng cancer sa karamihan ng mga cancer ay naglalaman ng mga gen na nagdadala ng ecDNA. na nagtataguyod ng cancer.

Sa isang kamakailang pag-aaral, sina Cleveland, Shoshani at mga kasamahan ay gumamit ng isang direktang paglalarawan ng istraktura ng chromosome upang matukoy ang mga hakbang ng paglaganap ng gene at ang mekanismo kung saan ang methotrexate, isa sa mga pinakaunang gamot, chemotherapy at mas karaniwang ginagamit.

Sa pakikipagtulungan ng kapwa ko-may-akda na si Peter J. Campbell, PhD, pinuno ng kanser, pagtanda at menor de edad na mga pagbabago sa Wellcome Sanger Institute sa United Kingdom, natunton ng koponan ang buong genome ng mga cell na lumalaki sa paglaban sa droga, ipinakita na sinisira ng chromosome ang mga pag-trigger sa pagbuo ng mga gen na nagdadala ng ecDNA na nagbibigay ng paglaban sa anti-cancer therapy.

Natukoy din ng mga siyentista kung paano tinutulak ng chromothripsis ang pagbuo ng ecDNA pagkatapos ng paglaganap ng gene sa loob ng isang chromosome.

“Ang Chromothripsis ay binabago ang mga intra-chromosomal amplification (panloob) sa extra-chromosomal (panlabas) na pagpapalakas at ang pinahusay na ecDNA ay maaari ring pagsamahin sa mga lokasyon ng chromosomal bilang tugon sa pinsala ng DNA mula sa chemotherapy o radiotherapy, “sabi ni Shoshani. “Binibigyang diin ng bagong akda ang papel na ginagampanan ng chromothripsis sa lahat ng kritikal na yugto ng pag-ikot ng buhay sa pinalaki na DNA ng mga cell ng cancer, na nagpapaliwanag kung paano ang mga cell ng cancer ay maaaring maging mas agresibo o lumalaban sa gamot. “

Sinabi ng Cleveland: “Ang aming pagkilala sa paulit-ulit na fragmentation ng DNA bilang isang driver ng mga gamot na kontra-kanser at mga landas sa pag-aayos ng DNA ay kinakailangan para sa paggaling ng mga nasirang cell. piraso ng chromosomal na nakabuo ng isang makatuwiran na disenyo ng mga kumbinasyon ng gamot upang maiwasan ang pag-unlad ng paglaban ng gamot sa mga pasyente ng cancer, na nagpapabuti sa kanilang kinalabasan. ”

Pinag-uusapan ng mga dalubhasa ang tungkol sa isa sa tinaguriang Siyam na Mahusay na Hamon