Istraživački tim predvođen istraživačima Medicinskog centra Univerziteta Vanderbilt i Univerziteta Virdžinije identifikovao je povezanost između metilacije DNK i rizika od raka. Metilacija DNK je epigenetska promena — dodavanje „metil grupa“ DNK — koja može uticati na ekspresiju gena bez promene sekvence DNK. Većina metilacije DNK se dešava na CpG mestima u genomu.
Nova studija, objavljena u časopisu Nature Communications, identifikuje 4.248 CpG lokacija povezanih sa rizikom od sedam različitih vrsta karcinoma: karcinom dojke, kolorektuma, bubrežnih ćelija, pluća, jajnika, prostate i zametnih ćelija testisa.
„Nalazi značajno unapređuju naše razumevanje međudejstva između genetike, epigenetike i ekspresije gena u etiologiji raka“, rekao je Kiuiin Cai, MD, Ph.D., ko-korespondentni autor nove studije sa Jirong Longom, dr. i Iaohua Iang, Ph.D. Cai i Long su oboje profesori medicine na Odseku za epidemiologiju na VUMC; Jang je docent za nauke o javnom zdravlju na Univerzitetu Virdžinije.
Iako su studije asocijacije na nivou genoma (GVAS) identifikovale više od 1.000 uobičajenih genetskih varijanti (promene u DNK sekvenci) povezanih sa rizikom od raka, mnoge od ovih varijanti su u regionima genoma koji ne kodiraju proteine. Ovo predstavlja izazov za identifikaciju ciljnih gena ovih genetskih varijanti i istraživanje kako oni utiču na funkciju ćelija i doprinose razvoju raka.
Cai, Long i njihove kolege su ranije identifikovali nivoe metilacije DNK u uzorcima krvi koji su povezani sa rizikom od raka. Oni sada proširuju svoje studije na tkiva relevantna za rak.
Koristeći podatke o metilaciji DNK u normalnim tkivima i uparene genetske podatke od donatora bez raka iz konzorcijuma Genotipe-Tissue Ekpression, razvili su genetske modele za predviđanje nivoa metilacije DNK na CpG mestima širom genoma za sedam tkiva.
Istraživači su zatim primenili svoje modele predviđanja na odgovarajuće GVAS podatke za karcinome sedam tipova tkiva da bi utvrdili povezanost između genetski predviđenih nivoa metilacije DNK i rizika od raka.
Od 4.248 CpG mesta povezanih sa rizikom od raka, 95% je bilo specifično za određeni tip raka.
Za CpG lokacije povezane sa rakom, istraživači su sproveli integrativne „multiomične“ analize DNK metilomskih, transkriptomskih, genomskih i GVAS podataka o kanceru kako bi istražili da li nivoi metilacije DNK utiču na rizik od raka modulacijom ekspresije obližnjih gena.
Ove studije su otkrile da nivoi metilacije DNK na 309 različitih CpG mesta mogu uticati na rizik od raka regulacijom ekspresije 205 jedinstvenih gena.
„Naši nalazi naglašavaju efikasnost multi-omike integracije i poboljšavaju naše razumevanje kritične uloge genetike i epigenetike u razvoju raka“, rekao je Long.
