De verspreiding van kankercellen bepaald nieuw model ontwikkeld aan YSPH

Onderzoekers van de Yale School of Public Health hebben een wiskundige relatie die nieuw licht werpt op de snelheid waarmee kankercellen muteren en waarom sommige overleven en zich snel vermenigvuldigen ontdekt, nog anderen dat niet doen.

fotokrediet: iStock

De ontdekking door de leden van het laboratorium van Jeffrey Townsend, Ph.D., de Elihu hoogleraar Biostatistiek en van ecologie en evolutionaire biologie, zal essentieel berekeningen uit te voeren dat de waarschijnlijke omvang van kankercellen te bepalen, zoals ze zich ontwikkelen.

De bevinding heeft gevolgen voor de besluitvorming voor precisie-geneeskunde tumor boards, de selectie en het ontwerp van klinische proeven, de ontwikkeling van geneesmiddelen en fundamenteel onderzoek prioritering.

De studie is gepubliceerd in het Journal of the National Cancer Institute.

"Voor het verleden 10 jaren zijn we in staat om te berekenen op basis van tumor sequencing die gemuteerde genen zijn winnaars en verliezers-die gemuteerde genen helpen de kanker te overleven en te reproduceren zijn geweest, en die niets te doen,”Townsend zei. “Maar we zijn niet in staat om te berekenen geweest hun kanker effect size-hoe belangrijk één mutatie wordt vergeleken met een andere. Nu kunnen we.”

Een belangrijk doel van de biologie van kanker is om niet alleen de belangrijke en onbelangrijke genen te identificeren voor de ontwikkeling van kanker, maar om het relatieve belang van elke cellulaire mutatie om de overleving te bepalen en de verspreiding van kankercellen en, tenslotte, wat het betekent voor de patiënt, Townsend uitgelegd.

In de studie, schatten de onderzoekers het effect maten van alle terugkerende single nucleotide varianten in 22 belangrijke types van kanker, en gekwantificeerd het relatieve belang van elk.

Tumor sequencing studies hebben doorgaans gerapporteerd hoe vaak mutaties worden gezien en een statistische maat (een P waarde) aangeeft of het gen wordt overbelast met mutaties boven verwachting, beide belangrijke maatregelen. Echter, geen van de maatregelen is een effect grootte voor kanker. Noch maatregel communiceert hoe belangrijk het gen voor het ontstaan ​​van tumoren en kanker ziekte. Om kanker effect size kwantificeren, Townsend en collega's brak de frequentie dat een mutatie wordt waargenomen in tumoren in twee factoren: de basislijn mutatie tarief, en de mate van de selectie voor de mutatie in de kanker lineage. Zowel mutatie en selectie een bijdrage leveren aan de frequentie van de varianten onder cellen. Townsend en collega's konden diverse genoom schaal gebruiken om de mutatie te berekenen. Met in essentie bijdrage van mutatie van de frequentie die mutaties in tumoren gezien delen uit, ze liet zien hoe de kanker effect grootte te berekenen

Townsend crediteert de doorbraak naar inzichten die afkomstig zijn van het hebben van een achtergrond in de evolutionaire biologie. “Overwegende dat in de kanker wereld de focus altijd op mutatie geweest, de focus in de evolutionaire biologie is op het proces van natuurlijke selectie op die mutaties. De kwantificering van kanker effect sizes is een geweldig voorbeeld van hoe interdisciplinair onderzoek is niet alleen nuttig, maar van essentieel belang om de wetenschappelijke vooruitgang," hij zei.

Waarom is de kanker effect size belangrijk? Townsend gebruikt een voorbeeld van een tumor, waaruit een DNA-sequentie geeft aan dat twee genen bekend met betrekking tot kanker gemuteerd. Er zijn twee zeer effectieve medicijnen die op deze exacte mutaties, maar geen klinisch onderzoek is verricht om ze te vergelijken.

“Door te kijken naar kanker door de lens van de evolutie kunnen we de rijkdom van de moleculaire gegevens beschikbaar gesteld via tumor DNA-sequencing om zowel te benutten beter te begrijpen wat is het besturen van kanker en ook uitbreiden en verfijnen van de evolutietheorie,”Zei Vincent Cannataro, Ph.D., een postdoctorale associëren en de studie van de eerste auteur.

De studie was co-auteur van Stephen Gaffney, Ph.D., een associate onderzoek wetenschapper op de Yale School of Public Health. Het onderzoek werd gefinancierd door een subsidie ​​van Gilead Sciences, Inc.

Bron: publichealth.yale.edu, door Elisabeth Reitman