Od dziesięcioleci niektóre populacje zgłaszają wzrost zachorowalności na czerniaka na całym świecie. Nowotwór melanocytów w skórze, błonie śluzowej lub naczyniówce znany jest jako czerniak. Pomimo reprezentacji 5% we wszystkich nowotworach złośliwych skóry, jest on odpowiedzialny za ponad 75% wszystkich zgonów z powodu raka skóry. 

Chociaż pozytywny związek między ekspozycją na promieniowanie UV a rozwojem czerniaka jest dobrze znany, leżące u jego podstaw mechanizmy epigenetyczne są w dużej mierze niezbadane w ludzkich tkankach czerniaka. W niniejszym artykule omówione zostaną czynniki prognostyczne związane z patobiologią i ekspozycją na promieniowanie ultrafioletowe, a także spostrzeżenia autora na powyższy temat. 

Cel badania

Korzystając z dwóch niezależnych kohort pacjentów z czerniakiem skóry, zamierzają odkryć i zweryfikować zmiany metylacji w całym genomie związane z mutacjami UV. Kluczowym celem jest zbadanie potencjału diagnostycznego metylomów DNA w porównaniu z transkryptomami i zintegrowanymi metylomami-transkryptomami w celu rozróżnienia czerniaków skóry z mutacjami UV od czerniaków skóry bez mutacji UV. 

Korzystając z integracyjnego podejścia OMIC, małe warianty nukleotydowe (SNV) i warianty liczby kopii (CNV) priorytetowych genów o zróżnicowanej metylacji są oceniane pod kątem potencjału raka. Badania te są dodatkowo wspierane przez inne, które sprawdzają, czy metylomy DNA mogą rozróżniać patologiczne i związane z promieniowaniem UV różnice między znaczącymi wariantami czerniaka, które są związane z ekspozycją na światło UV (czerniak skóry), a tymi, które nie są (czerniak akralny). Diagram w artykule pokazuje cel i proces badania. Graficzna reprezentacja została stworzona przy użyciu Mind the Graph.

Rozważając szczegółowo badanie

W biopróbkach klinicznych promieniowanie UV (UV) zostało powiązane z czerniakiem skóry, ale mechanizmy epigenetyczne leżące u podstaw tych mechanizmów nie zostały jeszcze określone. Wieloetniczna kohorta 112 komórek czerniaka skóry została włączona do tego badania w celu profilowania klinicznego, epigenomu (metylomu DNA), genomu i transkryptomu. W badaniu tym zidentyfikowano indukowane promieniowaniem UV zmiany w szlakach immunologicznych i regulacyjnych, które mogą być czynnikami wywołującymi raka w wielu UMIC.

Oprócz tego, że jest najbardziej krytycznie zaangażowanym genem, TAPBP (gen białka wiążącego Tap) jest krytycznie zaangażowany w funkcje odpornościowe, z kilkoma miejscami metylacji zmienionymi przez promieniowanie UV, które zostały zweryfikowane przez ukierunkowane sekwencjonowanie, zapewniając możliwości zastosowania klinicznego. MHC-I oddziałuje z transporterem związanym z przetwarzaniem antygenu poprzez TAPBP, członka nadrodziny immunoglobulin. Wiele nowotworów wykazało obniżoną regulację białka TAPBP (tapasin), która jest przywracana po ekspozycji na cytokiny. 

Sugeruje to, że niedobór ekspresji TAPBP może być spowodowany raczej dysregulacją niż zmianami strukturalnymi. Naukowcy odkryli, że poziomy metylacji DNA TAPBP są znacząco odwrotnie związane z transkrypcją i że ta ostatnia jest zmieniana w wyniku ekspozycji na promieniowanie UV, a nie tożsamości patologicznej czerniaka. Ani czerniaki skóry, ani czerniaki akralne bez mutacji UV nie wykazały różnic w metylacji.

Oprócz odkryć skoncentrowanych na TAPBP, odkryli oni, że mutacje UV są związane z szeregiem zmian epigenetycznych, które wpływają na metylom czerniaka skóry. Wyniki wskazują, że czerniaki skóry, niezależnie od tego, czy są zmutowane UV, czy nie, mogą wymagać oddzielnej klasyfikacji, mimo że uważa się, że mają to samo patologiczne/komórkowe pochodzenie. Wynika to z faktu, że krajobraz epigenomiczny, z którego się wywodzą, może zawierać zarówno markery ekspozycji, jak i linii komórkowej. 

W badaniu tym zastosowano wiele zaawansowanych technologii do próbek czerniaka skóry i akralu, w tym WGS, WES, sekwencjonowanie RNA i profilowanie metylomu DNA, wraz z najnowocześniejszymi narzędziami bioinformatycznymi. Naukowcy wykorzystali publicznie dostępne dane i uzupełnili je o nowe zbiory danych, które obejmowały większe rozmiary próbek, szersze pokrycie genomiczne, kompleksowe oceny fenotypowe, dobrze zachowane zamrożone próbki tkanek oraz ocenę czerniaków poza skórnymi i etnicznymi innymi niż Europejczycy. 

Praca ta zaowocowała następującymi wynikami

(1) Odkrywanie biomarkerów, które można wykorzystać do stratyfikacji ryzyka zachorowania na raka;

(2) Ulepszona klasyfikacja typów czerniaka w ich obrębie i pomiędzy nimi; 

(3) Identyfikacja czynników molekularnych, które mogą być odpowiedzialne za melanomagenezę i które mogą być celem terapii; 

(4) Zwiększenie wiedzy na temat patobiologii czerniaka w celu zmniejszenia różnic w populacji.

Badanie to stanowi mapę drogową dla podobnych badań genowo-środowiskowych w innych typach czerniaka i obejmuje zarówno powszechne, jak i rzadsze czerniaki.

Skuteczniejszy sposób przekazywania dokładnych informacji naukowych

Ten artykuł badawczy jest bardzo interesujący i łatwy do zrozumienia, głównie ze względu na piękne ilustracje graficzne. Wykresy zostały utworzone przy użyciu Mind the Graph narzędzie. Ilustracja graficzna może przynieść czytelnikowi korzyści na wiele sposobów. Możesz spróbować podnieść poziom swoich badań, rejestrując się za darmo w Mind the Graph i wypróbowując swoją pierwszą ilustrację naukową.

Nie zapomnij zapoznać się z naszym artykułem "Ilustracja naukowa: Klucz do świata wizualnej nauki“.

Tworzenie efektywnych figur naukowych w kilka minut
Powiązane artykuły
logo-subskrybuj

Zapisz się do naszego newslettera

Ekskluzywne, wysokiej jakości treści na temat skutecznych efektów wizualnych
komunikacja w nauce.

- Ekskluzywny przewodnik
- Wskazówki dotyczące projektowania
- Wiadomości naukowe i trendy
- Samouczki i szablony