Xərçəng Genomu Atlası nədir? Tarixi və mühüm dönüş nöqtələri

İnsanlığın və elmin ən mühüm dönüş nöqtələrindən biri əlbəttə İnsan Genomu Layihəsidir! 1990 tarixində başlayan və 2003 tarixində tamamlanan bu layihə eyni zamanda insanlığa edilmiş ən böyük investisiyalardan biridir. İnsan Genomu Layihəsi tamamlandıqda xərçəng kimi bir çox xəstəlik haqqında biliklərimiz qat-qat artdı, lakin xərçəngin biologiyasını və genetikasını nə qədər az bildiyimiz də üzə çıxdı. Buna görə 2005 tarixində Xərçəng Genomu Atlası Layihəsi başladıldı. Bu gün istifadə edilən və gələcəkdə istifadə ediləcək innovativ müalicələrin (əksər ağıllı xərçəng dərmanlarının) başlanğıc nöqtəsi bu genetik layihədir.

TCGA-nın ətraflı tarixinə başlamazdan əvvəl aşağıda Xərçəngdə Genetik Tədqiqatların Qısa Tarixi görülə bilər:

Xərçəng Genomu Atlası nədir?

Xərçəng Genomu Atlası (The Cancer Genome Atlas= TCGA) 33 xərçəng növündən 20 mindən çox şişi molekulyar şəkildə təsvir edən və onları normal toxuma nümunələri ilə müqayisə edən genomik layihədir.

Layihə ABŞ Milli Xərçəng İnstitutu (US-NCI) və ABŞ Milli İnsan Genomu Tədqiqat İnstitutunun (NHGRI) multidissiplinar şəkildə tədqiqatçıları bir araya gətirməsi ilə 2006 tarixində faktiki başladılıb.

Sonrakı illərdə TCGA layihəsi 2.5 petabaytdan böyük həcmdə genomik, epigenomik, transkriptomik və proteomik məlumatlar yaradıb. Xərçəngin diaqnozu, müalicəsi və qarşısının alınmasına yönəlmiş imkanlarımızın inkişafına şərait yaradan bu məlumatlar araşdırma aparmaq istəyən hər kəsin istifadəsi üçün açıq qalır.

TCGA zaman xətti və dönüş nöqtələri

2005

Fevral

ABŞ Milli Xərçəng Məsləhət Şurasının biotibbi texnologiya üzrə işçi qrupu bütün əsas xərçənglərin arxasında duran genomik dəyişikliklərin hərtərəfli anlaşılmasını təmin etmək üçün “İnsan Xərçəng Genomu Layihəsi”nin başladılmasını tövsiyə etdi.

Genom nədir?

Genom  DNA-dakı bütün təlimatların cəmidir. Hər hüceyrəmizin nüvəsində biri anadan, digəri atadan gələn 2 DNA nüsxəsi var. DNA-mız xüsusi şəkildə qatlanaraq / paketlənərək xromosomları yaradır. Hüceyrələrimizin daxilində 46 paketlənmiş DNA spiralının yerləşdiyi xromosomlar var (23-ü anadan və 23-ü atadan gələn).

İyul

NCI və NHGRI İnsan Xərçəng Genomu Layihəsinin pilot mərhələsinin həyata keçirilməsi haqqında “Xərçəngin Hərtərəfli Genomik Analizinə Doğru” adlı seminar təşkil etdi.

Dekabr

NIH 100 milyon dollarlıq pilot büdcə ilə 3 illik “Xərçəng Genomu Atlası” layihəsini başlatdı.

2006

May

TCGA xəstələrin məxfiliyi qorunmaqla tədqiqatçıların məlumatlara asan çıxışını təmin edəcək məlumat dərcetmə qaydalarını müzakirə etmək üçün seminar təşkil etdi.

Sentyabr

NIH ağciyər, beyin və yumurtalıq xərçənglərinin TCGA tərəfindən genomik olaraq ilk xəritələnəcək xərçənglər olduğunu elan etdi.

Oktyabr

NIH TCGA-nın Xərçəng Genomunu Xarakterizəetmə Mərkəzləri və Məlumatların Əlaqələndirilməsi Mərkəzi komponentlərini elan etdi.

Noyabr

NHGRI 3 genişmiqyaslı genom sekvensləmə mərkəzi üçün maliyyə təmin etdiyini elan etdi. 

2007

İyun

TCGA genomik xarakterizəetmə texnologiyalarının inkişafını dəstəkləyən maliyyə mükafatları verəcəyini elan etdi.

Xərçəng Genomunu Xarakterizəetmə Mərkəzlərindən Məlumatların Əlaqələndirilməsi Mərkəzinə ilk məlumat axını təmin edildi.

2008

Yanvar

Layihə komandası TCGA-nın Məlumat Portalı və məlumat analizi alətlərinin ilk versiyasını müzakirə etmək üçün toplandı.

Aprel

TCGA məlumatlandırılmış razılıq siyasətlərini yenilədi.

Sentyabr

Glioblastoma haqqında 3 kritik siqnal yolunu müəyyən edən aralıq analiz dərc etdi.  

2009

Fevral

Yumurtalıq xərçəngi məlumatları Məlumatların Əlaqələndirilməsi Mərkəzinə yükləndi.

Mart

Genom Sekvensləmə Mərkəzi 601 genin sekvenslənməsindən 6000-dən çox geni və miRNA ardıcıllığını hədəfləyən hibrid tutma üsullarına keçdi.

İyun

Genom Sekvensləmə Mərkəzi bütün ekzom və genom məlumatlarını yaradan ikinci nəsil sekvensləmədən istifadə etməyə başladı.

Sentyabr

NIH xarakterizəetmə mərkəzlərinin yaratdığı böyük həcmdə müxtəlif məlumat növlərini inteqrasiya və analiz etmək üçün 7 Genom Məlumatlarının Analizi Mərkəzinə maliyyə ayırdı.

2010

Sentyabr

2009 Amerika Bərpa və Yenidən İnvestisiya Qanunu ilə dəstəklənən NIH xərçəngin 20 növünü xəritələmək üçün TCGA-nı genişləndirdi.

Dekabr

TCGA-nın açıq məlumatları Beynəlxalq Xərçəng Genomu Konsorsiumunun Məlumat Portalı vasitəsilə ilk dəfə istifadəyə verildi.

2011

İyul

TCGA yumurtalıq xərçəngi haqqında məqalə dərc etdi.

Oktyabr

TCGA Genom Xarakterizəetmə Mərkəzlərinə 5000. dönüş nöqtəsini çatdırdı.

Noyabr

Genom Sekvensləmə Mərkəzi yenidən maliyyə təmin edərək TCGA-nın sekvensləmə səylərini dəstəklədi.

TCGA İlk İllik Elmi Simpoziumunu təşkil etdi.

2012

Yanvar

TCGA yeni TCGA məlumat mənbəyi kimi Cancer Genomics Hub-ı (CGHub) yaratdı.

İyul

Xərçəngin alt növünü yaratmaq üçün yoğun bağırsaq və düz bağırsaq şişlərini göstərən kolorektal karsinoma haqqında məqalə dərc etdi.

Sentyabr

TCGA TP53 daxil olan genlərdə mürəkkəb genomik dəyişiklikləri və təkrarlanan mutasiyaları təqdim edən skuamoz (yastı) hüceyrəli ağciyər xərçəngi haqqında məqalə dərc etdi.

Oktyabr

TCGA yumurtalıq xərçəngi ilə molekulyar oxşarlıqları təqdim edən döş xərçəngi haqqında məqalə dərc etdi.

Noyabr

TCGA İkinci İllik Simpoziumunu keçirdi.

Dekabr

NCI tədqiqatçıların təhlükəsiz bulud mühitində böyük həcmdə genomik məlumatları analiz edə bilməsi üçün TCGA Qorunan Məlumat Buludunu hazırlamaq barədə müqavilə imzaladı.

2013

May

TCGA kəskin mieloid leykoz və endometrial karsinoma haqqında məqalə dərc etdi.

İyun

Şəffaf hüceyrəli böyrək hüceyrəli karsinoma haqqında məqalə dərc etdi.

Oktyabr

TCGA daha yeni yeni nəsil sekvensləmə (NGS) məlumatından istifadə edən glioblastoma haqqında genişləndirilmiş tədqiqat dərc etdi.

Çoxsaylı xərçəng növlərindən məlumatları toplamaq və tədqiqat aparmaq üçün Pan-Xərçəng analizi işçi qrupu yaratdı.

Dekabr

TCGA 20.000-dən çox toplanmış bionümunəni əhatə edən nümunə kolleksiyası yaratdı.

2014

Yanvar

TCGA sidik kisəsi xərçəngi haqqında məqalə dərc etdi.

May

TCGA Üçüncü İllik Elmi Simpoziumunu keçirdi.

İyun

Genomun xarakterizə edilməsi üçün son nümunələr təhvil verildi.

İyul

TCGA ağciyər adenokarsinoması və mədə adenokarsinoması haqqında məqalələr dərc etdi.

Avqust

TCGA böyrək xərçənginin nadir forması olan xromofob böyrək hüceyrəli karsinoma haqqında məqalə dərc etdi.

Oktyabr

TCGA papillyar qalxanabənzər vəzi karsinoması haqqında məqalə dərc etdi.

2015

Yanvar

TCGA baş və boyun skuamoz hüceyrəli karsinomaları haqqında məqalə dərc etdi.

May

TCGA Dördüncü İllik Elmi Simpoziumunu dərc etdi.

İyun

TCGA aşağı dərəcəli glioma və kutuamoz melanoma haqqında məqalə dərc etdi.

Oktyabr

TCGA ən geniş yayılmış invaziv döş xərçənginin alt növü olan invaziv lobulyar karsinoma haqqında məqalə dərc etdi.

TCGA rəhbərlərindən Jean C. Zenklusen və Carolyn Hutter 2015 Samuel J. Heyman Amerikaya Xidmət Medallarının (Sammies) Xalqın Seçimi Mükafatını qazandılar.

Noyabr

TCGA prostat xərçəngi haqqında məqalə dərc etdi.

2016

Yanvar

TCGA papillyar böyrək hüceyrəli karsinoma haqqında məqalə dərc etdi.

May

TCGA nadir xərçəng olan adrenokortikal karsinoma və ağciyər karsinoması ilə skuamoz hüceyrəli karsinomanın müqayisəsi haqqında məqalə dərc etdi.

İyun

NCI TCGA və digər proqramlarla tədqiqatlardan alınmış genomik məlumatları ehtiva edəcək birləşdirilmiş məlumat sistemi olan Genomik Məlumat Bazasını (Genomic Data Commons, GDC) yaratdı.

İyul

TCGA Məlumat Portalı və CGHub bağlandı.

2017

Yanvar

TCGA qida borusu xərçəngləri və uşaqlıq boynu xərçəngi haqqında məqalə dərc etdi.

Fevral

TCGA nadir neyroendokrin şişlər olan feoxromositomalar və paraqanqliomalar haqqında məqalə dərc etdi.

Mart

TCGA uşaqlıq karsinosarkoması və xolangiokarsinoma haqqında məqalə dərc etdi.

İyun

TCGA hepatosellulyar (qaraciyər) karsinoma haqqında məqalə dərc etdi.

Avqust

TCGA pankreatik duktal adenokarsinoma və uveal (göz) melanoma haqqında məqalə dərc etdi.

Oktyabr

TCGA genişləndirilmiş sidik kisəsi xərçəngi tədqiqatı dərc etdi.

Noyabr

TCGA yumşaq toxuma sarkoması haqqında məqalə dərc etdi.

2018

Fevral

TCGA timus epitel şişləri haqqında məqalə dərc etdi.

Aprel

TCGA bütün TCGA məlumat dəstindən istifadə edərək xərçənglə bağlı əhatəli mövzuları təfərrüatlı araşdıran çarpaz xərçəng analizləri kolleksiyası olan "Pan-Xərçəng Atlasını" dərc etdi.

İyun

TCGA germinal hüceyrəli xaya şişləri haqqında məqalə dərc etdi.

TCGA mezotelioma haqqında məqalə dərc etdi.

Sentyabr

TCGA İrsi: Xərçəngdə Multiomik Tədqiqatlar (TCGA Legacy: Multli-Omic Studies in Cancer) haqqında Hüceyrə Simpoziumu təşkil edildi. TCGA Analiz Şəbəkəsi yeni aydınlaşdırıcı irəliləyişlər üçün məlumat mədənçiliyinə davam edir.

2020

Fevral

Bütün genomların pan-xərçəng analizi (Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes, PCAWG) 37 ölkədən 1300-dən çox alim və həkimin əməkdaşlığı ilə Nature və əlaqəli jurnallarında eyni vaxtda dərc edilən 23 elmi məqalə ilə nəticələndi.

Bu analiz nəticəsində;

• Hər xərçəng genomunda təxminən beş sürücü mutasiya müəyyən edildi (% 5-ində sürücü mutasiya yox idi).
• Sürücü mutasiyaların əksəriyyətinin genomun kodlaşdırıcı bölgəsində olduğu tapıldı.
• "Molekulyar saat" xərçəngin təkamülündə hansı mutasiyaların erkən baş verdiyini müəyyən edə bilər.
• Genetik mutasiya naxışları xərçəng tipinin müəyyən edilməsinə kömək edə bilər (bu, birincili ocağı / mənbəyi bilinməyən xərçəngi müəyyən etməkdə həkimlərə kömək edə bilər).

Xərçəng Genomu Atlasının nəticələri və təsirləri

Son nümunələrin toplanması, sekvenslənməsi və məlumatların yüklənməsi ilə Genomik Məlumat Bazası (GDC) istifadəyə açıldı və TCGA 2018 tarixində rəsmi sona çatdı; bununla yanaşı TCGA-nın məhsulu olan Bütün genomların pan-xərçəng analizi (PCAWG) 2020 tarixində dərc edildi. Bu genişmiqyaslı proqram xərçəng tədqiqatlarına dərin təsir göstərib. Məlumatların müxtəlif yollarla istifadəsi ilə layihənin təsiri gələcəyə yönəlmiş şəkildə davam edir. Xərçəng genomikasının əhəmiyyətini göstərməyə kömək edən TCGA həmçinin xərçəng anlayışımızı dəyişdirib və xəstəliyin klinik müalicəsini də dəyişdirməyə başlayıb. Layihənin təsirləri səhiyyə və elmi texnologiyalara, hesablama biologiyasına və bir çox digər sahədəki tədqiqatlara uzanır. Həmçinin 20 mindən çox xəstənin töhfəsi ilə yaradılan nəhəng məlumat dəsti açıq şəkildə təqdim edilir. Beləliklə, həm proqramdakı tədqiqatçılar, həm də proqramdan asılı olmayan və bu məlumatlardan istifadə edən tədqiqatçılar bir çox elmi işə imza atıblar.

Xərçəng Genomu Atlasının təsirləri;

• Xərçəngi molekulyar səviyyədə təsnif və xarakterizə etməklə xərçəng anlayışımızı dərinləşdirib
• Geniş tədqiqat icmaları üçün zəngin genomik məlumat mənbələri yaradıb
• Hesablama biologiyası sahəsini dəstəkləyib
• Səhiyyə və elmi texnologiyaların inkişafına kömək edib
• Klinikada xərçəng xəstələri üçün müalicə yollarını dəyişdirib

Genomik Məlumat Bazası (GDC) alimlərin hər yerdən daxil ola bildiyi TCGA və digər məlumat dəstlərini saxlayır. Həmçinin tədqiqatçıların klinik baxımdan daha uyğun sualları daha asan cavablandırmasına imkan verən bir çox təkmilləşdirilmiş qabiliyyəti var.