Jo vuosikymmenien ajan jotkut väestöryhmät ovat raportoineet melanooman esiintyvyyden lisääntymisestä maailmanlaajuisesti. Ihon, limakalvojen tai silmänpohjan melanosyyttien kasvainta kutsutaan melanoomaksi. Vaikka se on 5% edustettuna kaikissa ihon pahanlaatuisissa kasvaimissa, se aiheuttaa yli 75% kaikista ihosyöpäkuolemista.
Vaikka positiivinen yhteys UV-altistuksen ja melanooman kehittymisen välillä tunnetaan hyvin, taustalla olevia epigeneettisiä mekanismeja ei ole tutkittu juurikaan ihmisen melanoomakudoksissa. Tässä artikkelissa käsitellään patobiologiaan ja ultraviolettialtistukseen liittyvää ennusteellista syöpäajuria sekä kirjoittajan näkemyksiä edellä mainitusta aiheesta.
Tutkimuksen tavoite
He pyrkivät löytämään ja validoimaan UV-mutaatioihin liittyviä koko genomin laajuisia metylaatiomuutoksia käyttämällä kahta toisistaan riippumatonta kohorttia ihon melanoomapotilaita. Keskeisenä tavoitteena on tutkia DNA-metyloomien ja transkriptomien sekä integroitujen metyloomi- ja transkriptomien diagnostista potentiaalia UV-mutanttien ja muiden kuin UV-mutanttien cutaanisten melanoomien erottamiseksi toisistaan.
Käyttämällä integroivaa OMIC-lähestymistapaa arvioidaan priorisoitujen eri tavoin metyloitujen geenien pienten nukleotidivarianttien (SNV) ja kopionumeromuunnosten (CNV) potentiaalia syövän aiheuttajina. Tätä tutkimusta tukee lisäksi toinen tutkimus, jossa tutkitaan, voivatko DNA-metyloomit erottaa patologiset ja UV-säteilyyn liittyvät erot sellaisten merkittävien melanoomavarianttien välillä, jotka liittyvät UV-valolle altistumiseen (ihon melanooma), ja niiden välillä, jotka eivät ole altistuneet UV-säteilylle (akraalinen melanooma). Paperissa oleva kaavio osoittaa, mikä on tutkimuksen tavoite ja prosessi. Graafinen esitys luotiin käyttämällä Mind the Graph.
Tutkimuksen yksityiskohtainen tarkastelu
Kliinisissä biologisissa näytteissä UV-säteily (UV) on yhdistetty ihon melanoomaan, mutta näiden mekanismien taustalla olevia epigeneettisiä mekanismeja ei ole vielä selvitetty. Tähän tutkimukseen otettiin mukaan 112 ihon melanoomasolun monietninen kohortti, josta tehtiin kliininen, epigenomi- (DNA-metylomi-), genomi- ja transkriptomiprofilointi. Tässä tutkimuksessa he tunnistavat UV-säteilyn aiheuttamat muutokset immunologisissa ja säätelyreiteissä, jotka voivat olla syövän ajureita monissa multi-OMIC-luokissa.
Sen lisäksi, että TAPBP (Tap binding protein -geeni) on kaikkein kriittisimmin mukana oleva geeni, se osallistuu kriittisesti myös immuunitoimintaan, ja useat UV-muutokset metylaatiokohdissa, jotka on validoitu kohdennetulla sekvensoinnilla, tarjoavat kliinisesti sovellettavia mahdollisuuksia. MHC-I on vuorovaikutuksessa TAPBP:n, immunoglobuliinien superperheeseen kuuluvan TAPBP:n kautta antigeenin prosessointiin liittyvän kuljettajan kanssa. Useissa syövissä on havaittu TAPBP-proteiinin (tapasin) alaregulaatiota, joka palautuu sytokiinialtistuksen jälkeen.
Tämä viittaa siihen, että puutteellinen TAPBP-ekspressio saattaa johtua pikemminkin säätelyhäiriöistä kuin rakenteellisista muutoksista. Tutkijat havaitsivat, että TAPBP:n DNA-metylaatiotasot ovat merkittävästi käänteisessä suhteessa transkriptioon ja että jälkimmäinen muuttuu pikemminkin UV-altistuksen kuin melanooman patologisen identiteetin seurauksena. Ei todettu, että UV-mutantteja sisältämättömät cutaaniset tai akraaliset melanoomat olisivat eri tavoin metyloituneita.
TAPBP:hen liittyvien havaintojen lisäksi he havaitsivat, että UV-mutaatiot liittyvät moniin epigeneettisiin muutoksiin, jotka vaikuttavat ihon melanooman metyloomiin. Tulokset osoittavat, että ihon melanoomat, olivatpa ne sitten UV-mutaatioita tai muita kuin UV-mutaatioita, on ehkä luokiteltava erikseen, vaikka niillä uskotaan olevan sama patologinen/soluinen alkuperä. Tämä johtuu siitä, että epigenominen maisema, josta ne ovat peräisin, voi sisältää sekä altistumisen että solulinjan markkereita.
Tässä tutkimuksessa käytettiin useita tehokkaita tekniikoita, kuten WGS- ja WES-tekniikoita, RNA-sekvensointia ja DNA:n metylooman laajuista profilointia, sekä nykyaikaisia bioinformatiikan välineitä ihon ja akraalimelanoomanäytteisiin. Tutkijat käyttivät julkisesti saatavilla olevia tietoja ja täydensivät niitä uusilla tietokokonaisuuksilla, jotka sisälsivät suurempia näytekokoja, laajemman genomisen kattavuuden, kattavia fenotyyppisiä arviointeja, hyvin säilöttyjä pakastekudosnäytteitä ja arviointia melanoomien lisäksi myös muista kuin ihomelanoomisista ja muista etnisistä ryhmistä kuin eurooppalaisista.
Tämän työn tuloksena saatiin seuraavat tulokset
(1) Syöpäriskin määrittämiseen käytettävien biomarkkereiden löytäminen;
(2) Melanoomatyyppien parempi luokittelu niiden sisällä ja niiden välillä;
(3) Tunnistetaan molekyylitekijät, jotka saattavat olla vastuussa melanogeneesistä ja joihin voidaan kohdistaa hoitoa;
(4) Tiedon lisääminen melanooman patobiologiasta väestöerojen vähentämiseksi.
Tämä tutkimus tarjoaa suunnitelmaa vastaaville geeniympäristötutkimuksille muissa melanoomatyypeissä, ja se kattaa sekä yleiset että harvinaisemmat melanoomat.
Tehokkaampi tapa välittää täsmällistä tieteellistä tietoa
Tämä tutkimusraportti on erittäin mielenkiintoinen ja helppo ymmärtää, mikä johtuu pääasiassa sen kauniista graafisista kuvituksista. Graafit luotiin käyttämällä Mind the Graph työkalu. Graafinen kuvitus voi hyödyttää lukijaa monin eri tavoin. Voit kokeilla tutkimuksen tason nostamista rekisteröitymällä ilmaiseksi Mind the Graph:hen ja kokeilemalla ensimmäistä tieteellistä kuviota.
Älä unohda tarkistaa artikkelimme "Tieteellinen kuvitus: Avain visuaalisen tieteen maailmaan“.
Tilaa uutiskirjeemme
Eksklusiivista korkealaatuista sisältöä tehokkaasta visuaalisesta
tiedeviestintä.
