มะเร็งก็เหมือนเกล็ดหิมะที่เป็นอันตราย แต่ละคนมีชุดการกลายพันธุ์ที่เป็นเอกลักษณ์ในยีนของมัน และค่อยๆ เปลี่ยนพวกมันไปสู่ด้านมืด ในที่สุด เซลล์ที่กลายพันธุ์จะทำลายเนื้อเยื่อ อวัยวะ และชีวิต โดยไม่สนใจเพื่อนบ้าน
แต่ชุดการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของพวกมันก็อาจเป็นความหายนะได้เช่นกัน เช่นเดียวกับลายนิ้วมือหรือ DNA ที่ถูกทิ้งไว้ในที่เกิดเหตุ เราสามารถใช้ลายเซ็นเหล่านั้นเพื่อตามล่าเซลล์มะเร็ง จับผู้กระทำผิดด้วยยา ในขณะเดียวกันก็ปล่อยเซลล์ที่บริสุทธิ์และมีสุขภาพดีไว้ตามลำพัง
สิ่งสำคัญคือฐานข้อมูลที่บันทึกลายเซ็นเหล่านี้ ลายนิ้วมือจะไม่มีประโยชน์หากไม่มีสิ่งใดที่จะเทียบเคียงได้ การสืบค้นลำดับวงศ์ตระกูลจะเป็นไปไม่ได้หากไม่มีไซต์ลำดับวงศ์ตระกูลแบบโอเพ่นซอร์ส ในทำนองเดียวกัน ในการไล่ล่าผู้ก่อการร้ายทางชีววิทยา เช่น มะเร็ง เราจำเป็นต้องมีบัญชีแยกประเภทผู้กระทำความผิดในการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมทั้งหมดเป็นข้อมูลอ้างอิง
เราเพิ่งได้รับมัน ในการศึกษาครั้งใหญ่ ทีมงานจากสหราชอาณาจักรครอบคลุมเนื้องอกมากกว่า 12,000 ก้อน โดยทำแผนผังการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่ทำให้เซลล์ปกติพัฒนาเป็นมะเร็ง ชุดข้อมูลนี้เป็นขุมสมบัติที่บันทึก "ลายนิ้วมือ" ทางพันธุกรรมที่เป็นเอกลักษณ์ของมะเร็งชนิดทั่วไป แต่ยังรวมถึงการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นได้ยากซึ่งสะท้อนถึงประวัติของบุคคล
การศึกษาและแคตตาล็อกผลลัพธ์เป็นแคตตาล็อกที่ใหญ่ที่สุดในประเภทเดียวกัน เมื่อเปรียบเทียบแผนที่การกลายพันธุ์ใหม่กับการศึกษาก่อนหน้านี้ ทีมงานพบข้อมูลใหม่ 58 รายการ ซึ่งบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่อาจเกิดขึ้นและปัจจัยการดำเนินชีวิตที่ทำให้เกิดมะเร็ง ต่อมาพวกเขาได้พัฒนาอัลกอริธึมเพื่อจับคู่ลายเซ็นการกลายพันธุ์ในฐานข้อมูลกับตัวอย่างเนื้อเยื่อใหม่ และสร้างระบบการสืบสวนสถานที่เกิดเหตุทั้งหมดเพื่อคัดกรองมะเร็ง
“เหตุผลที่สำคัญในการระบุลายเซ็นการกลายพันธุ์ก็เพราะพวกเขาเป็นเหมือนลายนิ้วมือในที่เกิดเหตุ ซึ่งช่วยระบุผู้กระทำผิดของโรคมะเร็ง” กล่าวว่า ผู้เขียนหลักของการศึกษา ดร. Serena Nik-Zainal จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ “ลักษณะการกลายพันธุ์บางอย่างมีผลกระทบทางคลินิกหรือการรักษา โดยสามารถเน้นความผิดปกติที่อาจมุ่งเป้าไปที่ยาบางชนิด หรืออาจบ่งชี้ถึง 'ส้นเท้า Achilles' ที่อาจเกิดขึ้นในมะเร็งแต่ละชนิด"
การเปลี่ยน
เรามีเซลล์ประมาณ 30 พันล้านเซลล์ในร่างกายของเรา เมื่ออายุมากขึ้น จีโนมของแต่ละเซลล์จะเปลี่ยนตัวอักษร DNA ของมันอย่างช้าๆ
“ตอนนี้ทุกเซลล์ในร่างกายของฉันกำลังสะสมการกลายพันธุ์ ดังนั้นหากพวกมันมีชีวิตอยู่ได้นานเพียงพอ มันก็จะหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่พวกมันจะกลายเป็นเนื้องอก” กล่าวว่า นิค-ไซนัล. “ถึงจะบอกว่า จำไว้ว่ามนุษย์ประกอบด้วยเซลล์ 30 พันล้านเซลล์ การกลายพันธุ์ทั้งหมดสะสม และมีเพียงเซลล์เดียวเท่านั้นที่จะเริ่มเป็นมะเร็งตลอดชีวิตของฉัน นี่มันอัศจรรย์มาก."
แล้วทำไมเซลล์ปกติบางเซลล์ถึงเสียล่ะ?
เราทราบกันมานานหลายทศวรรษว่าการคัดลอกการแก้ไข DNA สามารถพลิกกลับยีนที่ก่อให้เกิดมะเร็งหรือยีนที่ก่อให้เกิดมะเร็ง ขณะเดียวกันก็ปิดยีนที่ปกติจะป้องกันกระบวนการนี้ เซลล์มะเร็งยังแบ่งตัวบ่อยกว่าเซลล์ปกติ การค้นพบเหล่านี้นำไปสู่การรักษาที่มีประสิทธิภาพ รวมถึงเคมีบำบัดและการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกัน
แต่ข้อมูลเชิงลึกเหล่านี้ค่อนข้างหยาบ เช่น การวาดภาพภูมิทัศน์จีโนมของมะเร็งด้วยการลากพู่กันเป็นวงกว้าง มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวเพียงเล็กน้อยที่ซึมเข้ามา และด้วยโรคมะเร็ง ความเป็นเอกลักษณ์ของทั้งโฮสต์และรูปแบบของการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมก็มีความสำคัญ
ป้อนลายเซ็นกลายพันธุ์
จุดเน้นอยู่ที่การเปลี่ยนแปลงตัวอักษรที่แม่นยำของ DNA เมื่อเซลล์กลายเป็นมะเร็ง มะเร็งประเภทต่างๆ มีการกลายพันธุ์ที่แตกต่างกันแต่ก็มีความเหมือนกันบางอย่างเหมือนกัน ลายเซ็นเหล่านี้บันทึกทั้งนิสัยของโฮสต์—เช่น พวกมันสูบบุหรี่—และตัวมะเร็งเอง เช่น ไม่สามารถซ่อมแซม DNA ที่เสียหายได้
กล่าวอีกนัยหนึ่ง ลายเซ็นการกลายพันธุ์จะจับรูปแบบเฉพาะของการเปลี่ยนแปลงและซ่อมแซมตัวอักษร DNA ให้เป็นลายนิ้วมือส่วนบุคคลของมะเร็งของบุคคล เช่นเดียวกับลายนิ้วมือที่เกิดขึ้นจริง มีความคล้ายคลึงกันระหว่างบุคคลและมะเร็ง การศึกษาใช้แนวทางที่ชาญฉลาด ประการแรก พวกเขาค้นหาลักษณะทั่วไปของมะเร็งจากอวัยวะและผู้คนต่างๆ จากนั้นพวกเขาก็ตรวจสอบลายเซ็นระหว่างอวัยวะต่างๆ และในที่สุดก็สามารถสรุปลายเซ็นการกลายพันธุ์ที่สำคัญ 120 รายการซึ่งพบได้ทั่วไปในมะเร็งทั้งหมดของการศึกษานี้
กระบวนการนี้เหมือนกับการถ่ายภาพใบหน้าต่างๆ แต่ในที่สุดก็ผสมผสานเข้าด้วยกันเพื่อค้นหาคุณสมบัติที่เหมือนกัน ในขณะเดียวกันก็เน้นความแตกต่างด้วย
ทีมโชคดีด้วยทรัพย์สินมหาศาล: โครงการจีโนม 100,000 ของจีโนมิกส์ ประเทศอังกฤษ ซึ่งจัดลำดับจีโนมทั้งหมดของคนนับหมื่น ดร. David Szüts จากศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์ธรรมชาติในบูดาเปสต์ กล่าวว่า "มีลำดับจีโนมทั้งหมดมากกว่าโครงการจัดลำดับมะเร็งที่สำคัญๆ ก่อนหน้านี้ ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้" “เนื่องจากกลไกเบื้องหลังลายเซ็นจำนวนมากยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด การศึกษานี้...ยังเป็นแหล่งที่อุดมสมบูรณ์สำหรับการสอบสวนต่อไป”
สายรุ้งแห่งการกลายพันธุ์
ทีมงานได้ร่วมกันคัดกรองการเปลี่ยนแปลงตัวอักษร DNA เดี่ยวหรือคู่ในตัวอย่างมะเร็ง 12,222 ตัวอย่าง ชุดข้อมูลที่ได้คือสัตว์ร้ายที่ต้องสังหาร เพื่อหาลายเซ็นการกลายพันธุ์ พวกเขาได้พัฒนาวิธีการคำนวณที่จะแยกวิเคราะห์การกลายพันธุ์ทั่วไปจากการกลายพันธุ์ที่หายาก ในการตรวจสอบสุขภาพ ทีมงานได้ตรวจสอบสิ่งที่ค้นพบโดยจับคู่ข้อมูลจากฐานข้อมูลโอเพ่นซอร์สสองแห่ง ซึ่งแต่ละแห่งมีตัวอย่างมะเร็งประมาณ 3,000 ตัวอย่าง
[เราดูที่] "การกลายพันธุ์นับพันครั้ง และนั่นทำให้เรามีพลังมากในการดูรูปแบบของตัวอย่างผู้ป่วย" Nik-Zainal กล่าว
สำหรับแต่ละอวัยวะ ทีมงานพบลายเซ็นทั่วไปเพียง 5 ถึง 10 รายการ ซึ่งบ่งชี้ว่ามีความคล้ายคลึงกันในมะเร็งที่สามารถเลือกร่วมกันเพื่อการรักษาที่ดีขึ้น เมื่อจับคู่ลายเซ็นทั่วทั้งอวัยวะ พวกเขาพบลายนิ้วมือใหม่ 58 ลายนิ้วมือ ซึ่งถูกเปรียบเทียบกับความพยายามทั่วโลกครั้งก่อน บันทึกการกลายพันธุ์ของมะเร็ง. บางรายพบได้บ่อยในผู้ป่วย อื่นๆ มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวมากขึ้น โดยล้อเลียนลักษณะ “เกล็ดหิมะ” ของมะเร็ง
ด้วยการทำงานนักสืบเพิ่มเติม พวกเขาตามล่าหาสาเหตุที่เป็นไปได้สำหรับลายเซ็นการกลายพันธุ์ ผู้กระทำผิดบางคนเป็นที่รู้จักกันดีอยู่แล้ว: การหยิกที่ส่งผลต่อความสามารถของ DNA ในการซ่อมแซมตัวเองหลังจากการหยุดพัก
คนอื่นๆ เผยให้เห็นความเสียหายที่น่าพิศวงมากขึ้น ตัวอย่างเช่น ลักษณะเฉพาะของเนื้องอกในสมอง มีความคล้ายคลึงกับตัวอย่างที่ถูกทำลายด้วยแสงยูวีอย่างน่าประหลาดใจ การสัมผัสกับแพลตตินัมจับคู่กับมะเร็งหลายชนิด รวมถึงมะเร็งรังไข่ มะเร็งกระเพาะอาหาร และมะเร็งเต้านม ลายเซ็นอีกฉบับหนึ่งซึ่งมีชื่อว่า SBS4 (ใช่แล้ว ชื่อเหล่านี้ไม่มีชื่อที่สะดุดตาที่สุด) มีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับการสูบบุหรี่ แต่มีการจับคู่ที่น่าแปลกใจกับมะเร็งเต้านมและมะเร็งลำไส้ ซึ่งอาจเป็นเป้าหมายสำหรับการพัฒนายาเพื่อฆ่านกหลายตัวด้วยหินนัดเดียว
เช่นเดียวกับสี ลายเซ็นการกลายพันธุ์สามารถนำมารวมกันเป็นสเปกตรัม ซึ่งเป็นสายรุ้งที่มีโปรไฟล์การกลายพันธุ์ที่แตกต่างกัน ถ้ามันฟังดูซับซ้อน นั่นเป็นเพราะมะเร็งมีความซับซ้อนมาก ลายเซ็นที่แตกต่างกันสามารถช่วยให้เราแยกแยะสูตรทางพันธุกรรมที่ซับซ้อนและเป็นมะเร็งได้ เพื่อให้เราเข้าใจและรู้วิธีควบคุมมัน
ทำอะไรต่อไป?
การพิมพ์ลายนิ้วมือของจีโนมมะเร็งนั้นไม่สะดุดตานัก แต่ฐานข้อมูลสามารถขับเคลื่อนการรักษามะเร็งรุ่นต่อไปได้
ข้อมูลมีจำนวนมหาศาล แม้แต่ผู้เขียนก็ยอมรับว่ายอมยกมือวิเคราะห์เพิ่มเติม แต่พวกเขาได้พัฒนาและเผยแพร่อัลกอริธึมที่เหมาะกับข้อมูลทางพันธุกรรมของมะเร็งใหม่ ๆ เข้ากับชุดข้อมูล ซอฟต์แวร์ที่ได้รับการขนานนามว่า FitMS หรือ Signature Fit Multi-Step นั้นใช้แนวทางเดียวกันกับการศึกษาวิจัย นั่นคือ ปรับลายเซ็นให้เข้ากับลายเซ็นทั่วไปก่อน จากนั้นจึงขยายขอบเขตเพื่อระบุลายเซ็นที่หายากเพิ่มเติม
เครื่องมือนี้มีให้ใช้งานได้ฟรี เพื่อให้แพทย์สามารถจับคู่ตัวอย่างเนื้อเยื่อใหม่กับฐานข้อมูลได้ ในทางทฤษฎี กระบวนการ "กระชับลายเซ็น" นี้สามารถวินิจฉัยและปรับแต่งการรักษามะเร็งของผู้ป่วยให้สอดคล้องกับชุดการกลายพันธุ์เฉพาะของพวกเขาได้
“การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าการทดสอบลำดับจีโนมทั้งหมดมีประสิทธิภาพเพียงใดในการให้เบาะแสว่ามะเร็งอาจมีการพัฒนาอย่างไร มะเร็งจะมีพฤติกรรมอย่างไร และทางเลือกการรักษาใดที่จะทำงานได้ดีที่สุด” กล่าวว่า มิเชล มิทเชลล์ จาก Cancer Research UK
เครดิตภาพ: Zita / Shutterstock.com
- "
- 000
- 10
- ข้าม
- เพิ่มเติม
- ขั้นตอนวิธี
- ทั้งหมด
- แล้ว
- จำนวน
- อื่น
- เข้าใกล้
- สินทรัพย์
- ผู้เขียน
- ใช้ได้
- กำลัง
- ที่ดีที่สุด
- พันล้าน
- เทคโนโลยีชีวภาพ
- ร่างกาย
- การก่อสร้าง
- เคมบริดจ์
- จับ
- จับ
- สาเหตุที่
- บาง
- การไล่ล่า
- รวม
- ร่วมกัน
- เมื่อเทียบกับ
- ซับซ้อน
- ควบคุม
- ได้
- เครดิต
- อาชญากรรม
- ข้อมูล
- ฐานข้อมูล
- ฐานข้อมูล
- ทำลาย
- พัฒนา
- พัฒนา
- ที่กำลังพัฒนา
- พัฒนาการ
- ต่าง
- ดีเอ็นเอ
- แพทย์
- สอง
- ลง
- ขับรถ
- ยาเสพติด
- ยาเสพติด
- ประเทศอังกฤษ
- ตัวอย่าง
- ใบหน้า
- ปัจจัย
- คุณสมบัติ
- ลายนิ้วมือ
- ชื่อจริง
- พอดี
- โฟกัส
- พบ
- ต่อไป
- รุ่น
- ฟังก์ชั่น
- ให้
- เหตุการณ์ที่
- มากขึ้น
- มี
- ช่วย
- เน้น
- อย่างสูง
- ประวัติ
- สรุป ความน่าเชื่อถือของ Olymp Trade?
- ทำอย่างไร
- HTTPS
- เป็นมนุษย์
- แยกแยะ
- สำคัญ
- รวมทั้ง
- เป็นรายบุคคล
- ความแตกต่างกัน
- ข้อมูล
- ข้อมูลเชิงลึก
- การสอบสวน
- ร่วมมือ
- IT
- ตัวเอง
- คีย์
- ที่รู้จักกัน
- ภูมิประเทศ
- ใหญ่ที่สุด
- นำ
- นำ
- บัญชีแยกประเภท
- วิถีการดำเนินชีวิต
- เบา
- น้อย
- นาน
- มอง
- ทำ
- สำคัญ
- มาก
- การจับคู่
- การจับคู่
- เรื่อง
- ข้อมูลเพิ่มเติม
- หลาย
- ชื่อ
- โดยธรรมชาติ
- ธรรมชาติ
- ปกติ
- จำนวน
- Options
- อื่นๆ
- ในสิ่งที่สนใจ
- แบบแผน
- คน
- เป็นไปได้
- ที่มีศักยภาพ
- อำนาจ
- ที่มีประสิทธิภาพ
- ก่อน
- กระบวนการ
- ดูรายละเอียด
- โครงการ
- ป้องกัน
- ให้
- สะท้อน
- การเผยแพร่
- การวิจัย
- เปิดเผย
- เส้นทาง
- กล่าวว่า
- ฉาก
- วิทยาศาสตร์
- วิทยาศาสตร์
- ชุด
- Shutterstock
- คล้ายคลึงกัน
- เหมือนกับ
- สถานที่ทำวิจัย
- So
- ซอฟต์แวร์
- บาง
- เริ่มต้น
- หิน
- การศึกษา
- ศึกษา
- ระบบ
- การ
- เป้า
- ทีม
- การทดสอบ
- พัน
- ตลอด
- การขว้างปา
- ร่วมกัน
- เครื่องมือ
- การรักษา
- Uk
- เข้าใจ
- เป็นเอกลักษณ์
- มหาวิทยาลัย
- มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
- us
- ใช้
- การตรวจสอบ
- การสร้างภาพ
- อะไร
- ในขณะที่
- WHO
- ไม่มี
- คำ
- งาน
- จะ