211service.com
Ny cancermarkör kan hjälpa till tidigare upptäckt
Jämfört med deras friska kusiner är cancerceller en kaotisk röra, ofta med extra kromosomer, onormala former och andra udda egenskaper. Nu har forskare upptäckt en märklig egenskap som verkar vara unik för cancerceller: långa sträckor av repetitivt RNA, så kallade satelliter. Preliminär forskning tyder på att satelliterna dyker upp tidigt i utvecklingen av cancer, ett fynd som i slutändan kan underlätta tidig upptäckt.
Tidig varning: Cancerceller innehåller höga koncentrationer av repetitiva sträckor av RNA som kallas satelliter (den mörka fläcken indikerad med en pil i den nedre bilden), medan friska celler (överst) inte gör det.
Det är ett väldigt intressant och provocerande fynd, säger Stuart Orkin , ordförande för pediatrisk onkologi vid Dana-Farber Cancer Institute, som inte var involverad i forskningen. Det tyder på grossistförändringar i genuttryck i cancerceller som tidigare inte kändes igen. Det antyder hur kromatin [massan av DNA och proteiner som utgör kromosomerna] och genuttryck i cancerceller störs på ett globalt sätt.
David Ting, Daniel Haber , och medarbetare vid Massachusetts General Hospital upptäckte markörerna av misstag medan Ting studerade RNA från tumörceller. Det DNA som kodar för gener transkriberas normalt till RNA, som sedan översätts till proteiner. Ting var förbryllad över utseendet av RNA-molekyler vars sekvens inte motsvarade gener. Han fann att sekvenserna istället motsvarade satelliter, sträckor av repetitivt DNA som transkriberas till RNA men som aldrig översätts till proteiner.
Vi blev förvånade över att finna att [satelliterna] uttrycks i rikliga mängder i tumörvävnad jämfört med normal vävnad, säger Ting. Uppföljningstester i både mus- och mänsklig cancervävnad avslöjade höga nivåer av satelliter i olika typer av tumörer, inklusive lung-, njur-, äggstockscancer, prostatacancer och pankreascancer.
Detta är ett fascinerande fynd eftersom det inte finns något prejudikat för att hitta en enda klass av [DNA] som är enhetligt överuttryckt i olika typer av cancer, säger Bert Vogelstein , professor i onkologi och patologi vid Sidney Kimmel Comprehensive Cancer Center vid Johns Hopkins University. Det verkar vara sant i praktiskt taget varje cancer de tittade på.
Medan forskare har känt till förekomsten av satellitupprepningar i arvsmassan i flera år - de utgör cirka fem procent av arvsmassan - är den roll de spelar i friska celler fortfarande oklart. Under en lång tid har folk ignorerat det och trott att det var kvarvarande DNA, säger Ting. Faktum är att de flesta program som används för att analysera DNA-sekvenser är utformade för att eliminera dessa sträckor från deras analys, säger han.
Forskare vet att satelliter uttrycks under fosterutveckling, och de tros hjälpa kromosomerna att dela sig normalt. Den likheten mellan cancerceller och embryonala celler - båda kan föröka sig kraftigt - kan antyda vilken roll satelliter spelar i cancer. På något sätt har cancer hittat ett sätt att gå bakåt, att kapa ett program från tidigt i utvecklingen för skadlig användning, säger Ting.
Men forskare vet ännu inte om satelliter spelar en central roll i utvecklingen av cancer eller bara speglar någon annan malign process. Det kan vara analogt med till exempel prostataspecifikt antigen (PSA), som finns i höga halter i prostatacancerceller men inte spelar någon roll vid cancer. Hur som helst, de hoppas att de repetitiva sekvenserna kommer att ge en ny biomarkör för att diagnostisera cancer.
Om forskare bekräftar att satellituttryck är mycket koncentrerat endast i cancerceller i vuxen vävnad, kan de kanske diagnostisera cancer exakt från mycket små mängder vävnad, till exempel celler som samlas in under nålbiopsier. Tings team har redan gjort några inledande tester på celler som samlats in i nålbiopsier av pankreascancer. Med en fluorescerande molekylär sond designad för att binda till satelliterna kan du se cancerceller lysa upp, medan icke-cancerceller inte gör det, säger Ting. För närvarande analyserar patologer celler huvudsakligen baserat på deras utseende under mikroskopet, och deras bedömning kan variera kraftigt.
Tings team hittade också höga koncentrationer av satelliter i en typ av precancerös cell som föregår pankreascancer. Det innebär att satelliter slås på relativt tidigt i cancerutvecklingen, säger Ting. I så fall hoppas han att de kan användas för att upptäcka cancer tidigt. Nu försöker vi få en känsla av landskapet. För hur stor andel av andra cancerformer uppstår detta fenomen? Det verkar vara utbrett, men vi har inga siffror.
Forskare säger att de kunde göra denna upptäckt delvis på grund av den typ av sekvenserare de använde - en från Helicos Biosciences som läser enstaka molekyler av DNA och RNA gjorde det möjligt för forskare att räkna antalet RNA-molekyler som fanns i proverna. De flesta andra sekvenserare på marknaden måste replikera RNA- eller DNA-molekylerna som studeras innan de sekvenseras.
Ting säger att han hoppas att andra forskare kommer att börja leta efter satelliter i sina egna prover. Vi tror att det här är ett första steg mot ett nytt forskningsområde för cancer, säger han.