การแพร่กระจายของเซลล์มะเร็งถูกกำหนดด้วยโมเดลใหม่ที่พัฒนาขึ้นที่ YSPH

นักวิจัยจาก Yale School of Public Health ได้ค้นพบความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ที่ให้ความกระจ่างใหม่เกี่ยวกับอัตราการกลายพันธุ์ของเซลล์มะเร็ง และเหตุใดเซลล์บางชนิดจึงอยู่รอดและเพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็ว, แต่คนอื่นไม่ทำ.

เครดิตรูปภาพ: ไอสต็อก

การค้นพบโดยสมาชิกของห้องทดลองของเจฟฟรีย์ ทาวน์เซนด์, ปริญญาเอก, ศาสตราจารย์ Elihu สาขาชีวสถิติและนิเวศวิทยาและชีววิทยาวิวัฒนาการ, จะช่วยให้สามารถคำนวณที่จำเป็นเพื่อกำหนดขอบเขตที่เป็นไปได้ของเซลล์มะเร็งในขณะที่พวกมันพัฒนาขึ้น.

การค้นพบนี้มีผลกระทบต่อการตัดสินใจเกี่ยวกับแผงเนื้องอกในยาที่มีความแม่นยำ, การเลือกและการออกแบบการทดลองทางคลินิก, การพัฒนาเภสัชภัณฑ์และการจัดลำดับความสำคัญของการวิจัยขั้นพื้นฐาน.

การศึกษานี้ตีพิมพ์ใน วารสารสถาบันมะเร็งแห่งชาติ.

“สำหรับที่ผ่านมา 10 หลายปีที่ผ่านมา เราสามารถคำนวณได้จากลำดับเนื้องอกว่ายีนที่กลายพันธุ์เป็นผู้ชนะและผู้แพ้ ซึ่งยีนที่กลายพันธุ์ช่วยให้มะเร็งมีชีวิตรอดและแพร่พันธุ์ได้, และไม่ทำอะไรเลย,ทาวน์เซนด์กล่าว. “แต่เราไม่สามารถคำนวณพวกมันได้ ขนาดผลของมะเร็ง—การเปรียบเทียบการกลายพันธุ์ครั้งหนึ่งมีความสำคัญเพียงใด. ตอนนี้เราทำได้แล้ว”

เป้าหมายหลักของชีววิทยามะเร็งคือไม่เพียงแต่ระบุยีนที่สำคัญและไม่สำคัญต่อการพัฒนาของมะเร็งเท่านั้น, แต่เพื่อกำหนดความสำคัญของการกลายพันธุ์ของเซลล์แต่ละชนิดต่อการอยู่รอดและการแพร่กระจายของเซลล์มะเร็งและ, ในที่สุด, มันมีความหมายต่อผู้ป่วยอย่างไร, ทาวน์เซนด์อธิบาย.

ในการศึกษา, นักวิจัยได้ประมาณขนาดผลกระทบของนิวคลีโอไทด์เดี่ยวที่เกิดซ้ำทั้งหมด 22 มะเร็งชนิดสำคัญ, และประเมินความสำคัญของแต่ละอย่างเชิงปริมาณ.

โดยทั่วไปการศึกษาลำดับเนื้องอกจะรายงานว่าพบการกลายพันธุ์บ่อยเพียงใดและเป็นการวัดทางสถิติ (เอ NS ค่า) บ่งชี้ว่ายีนมีภาระหนักเกินไปจากการกลายพันธุ์เกินความคาดหมายหรือไม่, ทั้งมาตรการสำคัญ. อย่างไรก็ตาม, มาตรการใดไม่ได้ส่งผลต่อขนาดมะเร็ง. ไม่มีมาตรการใดจะสื่อสารถึงความสำคัญของยีนต่อการเกิดเนื้องอกและโรคมะเร็ง. เพื่อวัดปริมาณขนาดของผลกระทบของมะเร็ง, Townsend และเพื่อนร่วมงานได้แจกแจงความถี่ที่สังเกตการกลายพันธุ์ในเนื้องอกออกเป็นสองปัจจัยที่มีส่วนช่วย: อัตราการกลายพันธุ์พื้นฐาน, และระดับการคัดเลือกการกลายพันธุ์ในเชื้อสายมะเร็ง. ทั้งการกลายพันธุ์และการคัดเลือกมีส่วนทำให้เกิดความถี่ของความแปรปรวนระหว่างเซลล์. Townsend และเพื่อนร่วมงานสามารถใช้ข้อมูลระดับจีโนมที่หลากหลายเพื่อคำนวณอัตราการกลายพันธุ์. โดยการแบ่งการมีส่วนร่วมของการกลายพันธุ์ออกจากความถี่ที่สังเกตการกลายพันธุ์ในเนื้องอกเป็นหลัก, พวกเขาแสดงวิธีคำนวณขนาดผลกระทบของมะเร็ง

ทาวน์เซนด์ให้เครดิตความก้าวหน้าในด้านข้อมูลเชิงลึกที่มาจากภูมิหลังด้านชีววิทยาวิวัฒนาการ. “ในขณะที่โลกของมะเร็งการมุ่งเน้นไปที่อัตราการกลายพันธุ์อยู่เสมอ, จุดเน้นในชีววิทยาวิวัฒนาการอยู่ที่กระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาติจากการกลายพันธุ์เหล่านั้น. การหาปริมาณขนาดผลกระทบของมะเร็งเป็นตัวอย่างที่ดีว่าการวิจัยแบบสหวิทยาการไม่เพียงแต่มีประโยชน์เท่านั้น, แต่จำเป็นต่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์," เขาพูดว่า.

เหตุใดขนาดผลกระทบของมะเร็งจึงมีความสำคัญ? ทาวน์เซนด์ใช้ตัวอย่างของเนื้องอก, ซึ่งลำดับดีเอ็นเอแสดงให้เห็นว่ายีนสองตัวที่ทราบว่าเกี่ยวข้องกับมะเร็งได้กลายพันธุ์ไปแล้ว. มียาที่มีประสิทธิภาพสูงสองตัวที่มุ่งเป้าไปที่การกลายพันธุ์ที่แน่นอนเหล่านี้ แต่ไม่มีการทดลองทางคลินิกเพื่อเปรียบเทียบพวกมัน.

“โดยการมองมะเร็งผ่านเลนส์ของวิวัฒนาการ เราสามารถควบคุมความมั่งคั่งของข้อมูลโมเลกุลที่ได้จากการจัดลำดับดีเอ็นเอของเนื้องอก เพื่อทำความเข้าใจให้ดีขึ้นว่าอะไรเป็นตัวขับเคลื่อนมะเร็ง และยังขยายและปรับปรุงทฤษฎีวิวัฒนาการด้วย,วินเซนต์ คันนาตาโร กล่าว, ปริญญาเอก, ผู้ร่วมวิจัยหลังปริญญาเอกและเป็นผู้เขียนคนแรกของการศึกษา.

การศึกษานี้ร่วมเขียนโดย Stephen Gaffney, ปริญญาเอก, รองนักวิทยาศาสตร์การวิจัยที่ Yale School of Public Health. การวิจัยได้รับทุนสนับสนุนจาก Gilead Sciences, Inc.

แหล่งที่มา: publichealth.yale.edu, โดย อลิซาเบธ ไรต์แมน