123RF
Dzięki polskim naukowcom wiemy więcej o mechanizmach rozwoju glejaka
Redaktor: Monika Stelmach
Data: 22.06.2021
Źródło: PAN
Działy:
Aktualności w Neurologia
Aktualności
„Atlas obszarów regulatorowych aktywnych w glejakach o różnym stopniu złośliwości” stworzyli naukowcy z Instytutu Podstaw Informatyki PAN, Instytutu Nenckiego PAN i Uniwersytetu Warszawskiego. Opracowanie pozwala lepiej zrozumieć mechanizmy rozwoju glejaków. Wyniki badań opublikowano w „Nature”.
Zaburzenie kontroli ekspresji genów to zjawisko występujące w guzach mózgów – glejakach – które powoduje niekontrolowany rozrost guza. Złośliwe, odporne na leczenie glejaki najczęściej spotyka się u osób starszych, a łagodne, z większą szansą na wyleczenie, głównie u dzieci.
Zespół, który pracował nad atlasem, przeprowadził kompleksową, całogenomową analizę wzorców epigenetycznych w ponad 30 próbkach guzów łagodnych i złośliwych zebranych w warszawskich ośrodkach klinicznych. Po raz pierwszy naukowcy porównali jednocześnie wzorce otwartości chromatyny, stanu histonów, metylacji DNA i ekspresji genów. Umożliwiło to wskazanie funkcjonalnych wzmacniaczy ekspresji sterujących ekspresją odległych genów i promotorów, które kontrolują ekspresję sąsiednich genów w próbkach oraz konkretnych procesów powiązanych ze złośliwością glejaków.
Naukowcy wskazali zaburzenia ekspresji genów w glejakach o niskiej i wysokiej złośliwości i nowy mechanizm, który reguluje inwazyjność guzów mózgu. Przewidzieli nową ścieżkę regulacji ekspresji genów powiązaną ze stopniem złośliwości glejaków i potwierdzili, że w komórkach glejaków kontroluje ona migrację i inwazyjność komórek. Opracowany przez nich atlas aktywnych obszarów regulatorowych w glejakach o różnym stopniu złośliwości i w mózgu jest dostępny online.
– Nasze badania doprowadziły do powstania pierwszego, kompleksowego atlasu aktywnych elementów regulatorowych w glejakach, który umożliwił identyfikację funkcjonalnych wzmacniaczy ekspresji i promotorów w próbkach pacjentów. To kompleksowe podejście ujawniło wzorce epigenetyczne wpływające na ekspresję genów w łagodnych glejakach oraz nowy mechanizm powiązany ze złośliwością guzów obejmujący ścieżkę sygnałową kierowaną przez czynnik FOXM1 i kontrolująca inwazyjność i migracje komórek glejaka – mówią dr Karolina Stępniak i dr Jakub Mieczkowski z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN, główni autorzy publikacji.
Udostępniony atlas, zawierający ogromny zbiór danych, pozwoli zrozumieć znaczenie niekodujących regionów genomu, które są aktywne w mózgu, i mechanizmów kluczowych do rozwoju glejaków oraz dokonywać nowych dkryć.
Interdyscyplinarne badania przeprowadziły trzy zespoły: prof. Bożeny Kamińskiej z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN, dr. hab. Bartosza Wilczyńskiego z Wydziału Matematyki, Informatyki i Mechaniki UW i dr. Michała J. Dąbrowskiego z Instytutu Podstaw Informatyki PAN. Projekt Symfonia 3 „Atlas obszarów regulatorowych specyficznych dla mózgu ludzkiego – nowe narzędzie odkrywania ścieżek powodujących wybrane choroby mózgu” był finansowany z grantu Narodowego Centrum Nauki.
Artykuł „Mapping chromatin accessibility and active regulatory elements reveals pathological mechanisms in human gliomas” został opublikowany w „Nature Communications”.
Zespół, który pracował nad atlasem, przeprowadził kompleksową, całogenomową analizę wzorców epigenetycznych w ponad 30 próbkach guzów łagodnych i złośliwych zebranych w warszawskich ośrodkach klinicznych. Po raz pierwszy naukowcy porównali jednocześnie wzorce otwartości chromatyny, stanu histonów, metylacji DNA i ekspresji genów. Umożliwiło to wskazanie funkcjonalnych wzmacniaczy ekspresji sterujących ekspresją odległych genów i promotorów, które kontrolują ekspresję sąsiednich genów w próbkach oraz konkretnych procesów powiązanych ze złośliwością glejaków.
Naukowcy wskazali zaburzenia ekspresji genów w glejakach o niskiej i wysokiej złośliwości i nowy mechanizm, który reguluje inwazyjność guzów mózgu. Przewidzieli nową ścieżkę regulacji ekspresji genów powiązaną ze stopniem złośliwości glejaków i potwierdzili, że w komórkach glejaków kontroluje ona migrację i inwazyjność komórek. Opracowany przez nich atlas aktywnych obszarów regulatorowych w glejakach o różnym stopniu złośliwości i w mózgu jest dostępny online.
– Nasze badania doprowadziły do powstania pierwszego, kompleksowego atlasu aktywnych elementów regulatorowych w glejakach, który umożliwił identyfikację funkcjonalnych wzmacniaczy ekspresji i promotorów w próbkach pacjentów. To kompleksowe podejście ujawniło wzorce epigenetyczne wpływające na ekspresję genów w łagodnych glejakach oraz nowy mechanizm powiązany ze złośliwością guzów obejmujący ścieżkę sygnałową kierowaną przez czynnik FOXM1 i kontrolująca inwazyjność i migracje komórek glejaka – mówią dr Karolina Stępniak i dr Jakub Mieczkowski z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN, główni autorzy publikacji.
Udostępniony atlas, zawierający ogromny zbiór danych, pozwoli zrozumieć znaczenie niekodujących regionów genomu, które są aktywne w mózgu, i mechanizmów kluczowych do rozwoju glejaków oraz dokonywać nowych dkryć.
Interdyscyplinarne badania przeprowadziły trzy zespoły: prof. Bożeny Kamińskiej z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN, dr. hab. Bartosza Wilczyńskiego z Wydziału Matematyki, Informatyki i Mechaniki UW i dr. Michała J. Dąbrowskiego z Instytutu Podstaw Informatyki PAN. Projekt Symfonia 3 „Atlas obszarów regulatorowych specyficznych dla mózgu ludzkiego – nowe narzędzie odkrywania ścieżek powodujących wybrane choroby mózgu” był finansowany z grantu Narodowego Centrum Nauki.
Artykuł „Mapping chromatin accessibility and active regulatory elements reveals pathological mechanisms in human gliomas” został opublikowany w „Nature Communications”.
