שופך אור על מה שקובע כיצד התאים הופכים למה שהם אמורים להיות פרבים, עצם, שרירים וכו '.—יכול גם לעזור לחוקרים להבין כיצד מחלות מתפתחות כאשר התוכניות הביולוגיות הללו מתפרקות.
כעת, חוקרים מאוניברסיטת קייס ווסטר ווסטרן רזרב גילו תפקיד סינרגיסטי מרכזי בשני סמנים אפיגנטיים-מולקולות המסייעות לומר לגנים להפעיל ולכבות את התכנות בתכנות תאים. חשוב לציין כי כיבוי שני הסמנים הללו גורם לגנים להפעיל יתר על המידה, תוך שיבוש התפתחות תאים תקינה.
המחקר מתפרסם בכתב העת התקדמות מדעית. לממצאים יש חשיבות להבנת מחלות נוירו -התפתחותיות ועשויות להצביע על יעד חדש לטיפול בסוגים מסוימים של לוקמיה עם תרופות שכבר במחקרים קליניים לטיפול בסוגי סרטן אחרים.
איש לא הבין איך הסמנים האלה עבדו יחד, ועכשיו יש לנו מנגנון. לא רק זה, אלא שאנחנו גם חושבים שיכולה להיות השפעה טיפולית. "
Kaixiang Cao, החוקר הראשי, עוזר פרופסור לביוכימיה וגנטיקה ומדעי הגנום בבית הספר לרפואה המערבי של המקרה וחבר המרכז המקיף לסרטן מקיף
מנגנונים אפיגנטיים ממלאים תפקיד מרכזי בוויסות גורל התאים במהלך התפתחות תקינה ובמחלות. פענוח מנגנונים אלה שופכים אור על פיתוח טיפולים חדשים לטיפול בתסמונות התפתחותיות אנושיות וסרטן.
בתאי גזע של אורגניזם מודל, צוות המחקר השתמש בהנדסה גנטית מתקדמת כדי להסיר את האנזימים האחראים להוסיף סמנים אפיגנטיים הנקראים מתילציה H3K79 ו- H3K36 Trimethylation-One בכל פעם וביחד. הם גילו כי הסרת סימן בלבד גרמה רק לשינויים קלים, אך איבדו את שניהם בבת אחת שלחה את פעילות הגנים לאוברדרייב וחסמה את יכולתם של התאים להפוך לנוירונים.
צ'נג זנג, סטודנט לתואר שני, שתרם באופן משמעותי למחקר זה, אמר כי "להפתעתנו, כשהסרנו את הסמנים, גילינו שהגנים הופעלו יתר על המידה," אמר צ'נג זנג, סטודנט לתארים מתקדמים של CWRU שתרם משמעותית למחקר זה וקיבל את הדוקטורט בביוכימיה. "כשאנשים הסתכלו על סמנים אלה באופן אינדיבידואלי, נראה היה שהם היו מעורבים בהפעלת גנים, ולכן הסרתם נחשבה לכבות את הגנים. זה היה למעשה ההפך."
בעוד שסמנים אלה מעורבים במחלות נוירו -התפתחות נדירות, הם נפוצים יותר בסרטן, אמר CAO, שציטט את תרבות המחקר השיתופית של קייס ווסטרן רזרב ותמיכה בממצאים המבטיחים של הצוות.
בלוקמיה, סרטן הדם, פגמים במתילציה עלולים לגרום לתאי גזע הדם להיכשל בהבחין כראוי לתאי דם אדומים ולבנים. המחקר זיהה אסטרטגיית טיפול חדשה פוטנציאלית: חסימת שותפות חלבון (YAP-TEAD) שהופכת לפעילה יתר כאשר שני סימני המתילציה חסרים.
בקבוצה ספציפית של חולים הנושאים ויסות שגוי בשני הסימנים האפיגנטיים, אמר CAO כי הטיפול הממוקד למסלול YAP-Tear עשוי להוכיח כמוצלח.
תרופות הממוקדות למסלול ה- YAP-Tear נמצאות כבר במחקרים קליניים לטיפול בסוגים אחרים של סרטן, כמו מזותליומה (סוג של סרטן המשפיע על רירית הריאות או הבטן). תרופות אלה לא נחשבו בעבר לטיפול בלוקמיה עם מתילציה לא תקינה.
ההשערה תצטרך להיבדק תחילה במודלים קליניים של המחלה לפני שתעבור לניסויים בבני אדם.
משתפי הפעולה במחקר כוללים: פולאי ג'ין, פרופסור למדעי הגנטיקה והגנום בבית הספר לרפואה ומנהיג משותף לתכנית הגנומיקה והאפיגנומיקה בסרטן במרכז המקיף לסרטן; עוזר המחקר הביוכימיה של CWRU אממלה קוק; וחוקרים באוניברסיטת פודן בשנגחאי. המחקר נתמך על ידי מכוני הבריאות הלאומיים של ארה"ב.
