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Aus "Junk"-DNA Gold machen

Neue Protein-Targets für die Medikamentenentwicklung gegen Prostatakrebs

19.11.2019

madartzgraphics, pixabay.com, CC0

Symbolisches Bild

Die Erschließung des Neulandes des Genoms oder des genetischen Materials einer Krebszelle hat den Wissenschaftlern vom Princess Margaret Cancer Centre auf eine Goldader stossen lassen: neue Proteinziele für die Medikamentenentwicklung gegen Prostatakrebs.

Mit modernsten, ganzgenetischen Sequenzierungstechnologien an Prostatatumoren konzentrierten sich die Forscher auf die oft übersehenen, nicht kodierenden Bereiche des Genoms: Weite Teile der DNA, die frei von Genen sind (d.h. nicht für Proteine kodieren), aber dennoch wichtige regulatorische Elemente enthalten, die bestimmen, ob Gene ein- oder ausgeschaltet werden.

Früher als "Junk"-DNA abgetan, galten nicht kodierende Regionen einst nur als unbedeutend für eine Heilung gegen Krebs.

Aber das hat Dr. Mathieu Lupien, Senior Scientist, Princess Margaret Cancer Centre, nie davon abgehalten, sein Forschungsprogramm auf die Erforschung des nicht kodierenden Genoms zu konzentrieren.

"Wir erkunden Neuland", sagt Dr. Mathieu Lupien, der auch außerordentlicher Professor am Department of Medical Biophysics der University of Toronto ist, dessen Motto lautet: "Decoding cancer through epigenetics".

"Unser Ziel ist es, Krebs in unserem Leben zu besiegen. Wir müssen überall nach dem verborgenen 'Gold' suchen, auch in den 'dunkelsten' Teilen des Genoms von Krebszellen."

In seinem jüngsten Beitrag mit dem Titel "Cistrome-partitioning reveals convergence of somatic mutations and risk variant on master transcription regulators in primary prostate tumors", der am Donnerstag, den 14. November 2019 in Cancer Cell veröffentlicht wurde, bewerteten Dr. Lupien und ein 21-köpfiges Team von nationalen und internationalen Klinikern, Wissenschaftlern, Pathologen und Informatikern die Rolle von mehr als 270.000 Mutationen, die in primären Prostatatumoren vorkommen.

Sie fanden heraus, dass sich diese in bestimmten nicht-kodierenden Regionen ansammeln, die durch einen bestimmten Satz von Proteinen gebunden sind, die den Ein-/Aus-Zustand der Gene steuern. Die Hemmung dieser Proteine, die Dr. Lupien als "Maestro der Zelle" bezeichnet, blockiert das Wachstum von Prostatakrebszellen und zeigt ihren Wert für die Medikamentenentwicklung.

"Dies ist ein neuer Ansatz, der die reichhaltige Information aus allen Mutationen in Tumoren nutzt, sowohl aus kodierenden als auch aus nicht-kodierenden Quellen. Es erlaubt uns, Ziele für die Therapie zu priorisieren", erklärt er. "Stellen Sie sich vor, welche Möglichkeiten das nichtcodierende Genom eröffnet", fügt er hinzu.

Das Verständnis des nicht-kodierenden oder dunklen Genoms ist ein Bereich, der für Wissenschaftler immer wichtiger wird.

Im Jahr 2003 kartierte und sequenzierte das Humangenomprojekt das Humangenom, das aus allen Genen besteht, die für das Wachstum eines Menschen notwendig sind.

Es wurde festgestellt, dass etwa 21.000 proteincodierende Gene nur etwa zwei Prozent unseres gesamten Genoms ausmachen - die Blaupause des Lebens oder die humangenetische Anleitung.

Und die anderen 98% des Genoms - der nicht kodierende (für Proteine) Teil - welche Rolle spielt es?

Wissenschaftler haben erkannt, dass unter dieser nicht kodierenden DNA entscheidende Elemente verborgen sind, die nicht nur die Aktivität Tausender von Genen kontrollieren, sondern auch eine wichtige Rolle bei vielen Krankheiten spielen. Die Gewinnung dieses Bereichs könnte wichtige Sequenzierungshinweise für mögliche Heilungen liefern.

"Das menschliche Genom ist unglaublich kompliziert", sagt Dr. Lupien. Er erklärt, dass der dunkle oder noch unentdeckte Teil des Genoms Millionen von Genschalter enthält, die alle Zellen in unserem Körper an verschiedenen Stellen unseres Lebens betreffen.

"Jetzt können wir anfangen, diese genetischen Schalter mit der Krebsentwicklung zu verbinden, um ein genaueres Verständnis davon zu bekommen, wie Krankheiten entstehen und wie wir sie behandeln können."

"Die Präzisionsmedizin stützt sich derzeit auf einige hundert Biomarker-Medikamente-Kombinationen, und wir müssen unsere Liste der Biomarker und Medikamente erweitern, wenn wir das Versprechen der Präzisionsmedizin einlösen wollen", ergänzt Dr. Lupien.

"Die Einbeziehung des nicht-kodierenden Genoms in unsere Analyse ist ein Schritt in die richtige Richtung, um unser Ziel zu erreichen."

Hinweis: Dieser Artikel wurde mit einem Computersystem ohne menschlichen Eingriff übersetzt. LUMITOS bietet diese automatischen Übersetzungen an, um eine größere Bandbreite an aktuellen Nachrichten zu präsentieren. Da dieser Artikel mit automatischer Übersetzung übersetzt wurde, ist es möglich, dass er Fehler im Vokabular, in der Syntax oder in der Grammatik enthält. Den ursprünglichen Artikel in Englisch finden Sie hier.

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