
Milyonlarca Yıllık Virüs Kalıntıları – Kanser Tedavisinde Yeni Bir Anahtar
Atalarımızı milyonlarca yıl önce enfekte eden antik bir virüs, günümüzde kanseri tetiklemeye yardımcı oluyor olabilir. 17 Temmuz 2024'te Science Advances dergisinde yayınlanan bir çalışma, bu viral kalıntıların DNA'mızda hala bulunduğunu ve daha etkili, yan etkileri az olan kanser tedavilerine yol açabileceğini ortaya koyuyor.
Neden Bu Çalışma Önemli?
Pan-kanser epigenomik analiz yöntemi gibi yeni nesil genetik analizler sayesinde antik retroviral sekansların etkisi daha iyi anlaşılmaktadır.
Eskiden biyolojik işlevi olmadığı düşünülen "endogejen retrovirüsler" (endogenous retrovirüsler), aslında genleri düzenlemekte ve bazı genlerin açılıp kapanmasına izin vermektedir.
Son yıllarda yapılan araştırmalar, bu viral kalıntıların kanser gibi hastalıklarda rol oynayabileceğini öne sürmüştür.
Çalışmanın Ayrıntıları
Araştırma Yöntemleri ve Bulgular
Çalışmanın kıdemli yazarı Colorado Boulder Üniversitesi'nde genom biyoloğu Edward Chuong, çoğu araştırmanın endojen retrovirüslerin protein kodlayıp kodlamadığını incelediğini belirtiyor. Ancak bu antik viral diziler genellikle protein kodlamazlar. Chuong ve ekibi, bu kalıntıların gen düzenlemesinde ve kansere yardımcı olup olmadığını keşfetmek için epigenomik analiz verilerini kullandı. Kanser Genom Atlası tarafından haritalanmış 21 kanser türü üzerinde çalışarak, kansere neden olabilecek 19 virüs kaynaklı DNA dizisini tanımladılar.
Epigenetik, gen ekspresyonunun, yani genlerin açılıp kapanmasının, DNA dizisinde değişiklik olmadan nasıl düzenlendiğini inceleyen bilim dalıdır. Bu düzenlemeler, DNA metilasyonu ve histon modifikasyonları gibi kimyasal değişiklikler yoluyla gerçekleşir ve genetik bilginin nasıl kullanıldığını etkiler.
Epigenomik analiz, bir organizmanın tüm genomunda meydana gelen epigenetik değişiklikleri sistematik olarak inceleyen bir tekniktir. Bu analiz, gen ekspresyonunu etkileyen epigenetik işaretlerin haritalanmasını ve işlevlerinin anlaşılmasını sağlar.
LTR10 ve Kanser
Öne Çıkan DNA Dizisi: LTR10
Araştırmacılar, LTR10 adı verilen bir diziyi inceledi çünkü bu dizi, akciğer ve kolorektal kanser gibi birkaç kanserde yüksek aktivite gösteriyordu. 30 milyon yıl önce atalarımızın genomuna giren bu DNA segmenti, kolorektal kanserlerin üçte birinde aktif durumdadır. CRISPR gen düzenleme teknolojisini kullanarak, Chuong'un ekibi LTR10'u sessize aldı ve bu, yakınlardaki kanserin teşvik ettiği genlerin aktivitesini azalttı.
Tedavi ve Gelecek Adımlar
MAP Kinaz İnhibitörleri ve Hedefli Tedavi
Çalışma ayrıca LTR10'u kansere teşvik eden faktörün, insan kanserlerinin yaklaşık %40'ında aşırı aktif olan mitojenle aktive olan protein (MAP) kinaz olduğunu belirledi. Mevcut bazı kanser ilaçları zaten MAP kinazı hedef alıyor. Bu yeni bulgular, daha hedefli terapiler geliştirilmesine veya mevcut tedavilerin optimize edilmesine yardımcı olabilir.
Ancak, bulguların gerçek kanser hastalarına uygulanması için daha fazla laboratuvar araştırması, insan denemeleri ve birkaç yıl gerekmektedir. CRISPR epigenom düzenleme teknolojisinin klinik kullanım için hala geliştiriliyor olması nedeniyle, bu öğelerin doğrudan hedeflenmesi tedavi olarak en az 5 yıl uzaktadır.
*
İleri Okuma: İnsan DNA'sının Bileşenleri
Aşağıdaki grafik, genomumuzun hangi elementlerden oluştuğunu yüzdesel olarak göstermektedir.
- Genler (%1-2): Protein kodlayan DNA dizileri. İnsan genomunda yaklaşık 20 bin ila 25 bin arasında gen bulunmaktadır. Bu genler, genomumuzdaki yaklaşık 6 milyar nükleotid çifti arasında yer alır ve vücudumuzun çeşitli proteinlerini kodlar. Genomun büyük bir kısmı gen dışı bölgelerden oluşur, bu bölgeler gen düzenlemesinde ve diğer biyolojik işlevlerde rol oynar.
- Transpozonlar (%45): Genom içinde hareket eden ve çoğalan DNA dizileri. Bu gruba retrotranspozonlar (%8.3), LINE (%20.4) ve SINE (%13.1) dahil.
- Endojen Retrovirüsler (ERV'ler) (%8): Eski viral enfeksiyonlardan kalan ve gen ekspresyonunu etkileyebilen DNA parçaları.
- Pseudogenler (%1.2): Fonksiyonunu kaybetmiş veya eksik olan genler.
- Tekrarlayan Diziler (%3): Telomerler ve diğer kısa tekrarlayan DNA dizileri.
- Diğer (%40): İntronlar, düzenleyici elementler ve diğer kodlamayan DNA.
Atma Ivancevic et al. ,Endogenous retroviruses mediate transcriptional rewiring in response to oncogenic signaling in colorectal cancer.Sci. Adv.10,eado1218(2024).DOI:10.1126/sciadv.ado1218