Fred Hutch Xərçəng Mərkəzinin və Texas Universitetinin MD Anderson Xərçəng Mərkəzinin tədqiqatçıları yeni texnologiya və hesablama metodundan istifadə edərək, meningioma beyin şişləri və döş xərçəngi ilə bağlı nəticələri dəqiq proqnozlaşdıra bilən biomarker aşkar ediblər.

Bu gün “Science” jurnalında dərc olunan araşdırmada tədqiqatçılar histon genlərində tapılan RNT Polimeraz II (RNAPII) xüsusi fermentinin miqdarının şişin aqressivliyi və təkrarlanması ilə əlaqəli olduğunu aşkar ediblər.

Bu histon genlərində RNAPII-nin yüksək səviyyələri xərçəngin həddindən artıq yayılmasını göstərir və potensial olaraq xromosom dəyişikliklərinə kömək edir. Bu tapıntılar, dəqiq onkoloji yanaşmaları təkmilləşdirə biləcək potensial xərçəng diaqnostikası və proqnozlaşdırma vasitəsi kimi yeni genomik texnologiyanın istifadəsinə işarə edir.

MD Andersonda bioinformatika və hesablama biologiyasının həmmüəllifi və dosenti, Ph.D. Ye Zheng, “Histon genlərinin hüceyrə replikasiyasında sürəti məhdudlaşdıran amil ola biləcəyi və öz növbəsində şiş hüceyrələrinin həddindən artıq çoxalmasının güclü göstəricisi ola biləcəyi diqqətdən kənarda qaldı” dedi.

“Bu ona görədir ki, mövcud RNT sıralama üsulları unikal strukturlarına görə histon RNT-lərini aşkar edə bilmir, yəni bu kitabxanalar onların varlığını çox aşağı qiymətləndiriblər. Bizim yeni yanaşmamız, yeni eksperimental texnologiyanı və hesablama boru kəmərini birləşdirərək, şişin diaqnozunu və inkişafını artırmaq üçün bir çox xərçəng növlərindən biopsiya nümunələrindən istifadə edə bilən hərtərəfli ekosistem yaradır.”

Yeni texnologiya onilliklər ərzində saxlanılan nümunələrdən daha keyfiyyətli məlumat istehsal edir

Tədqiqatın nəticələri Fred Hutch Təməl Elmlər Bölməsinin həmmüəllifi və professoru, Ph.D. Steven Henikoffun laboratoriyasında hazırlanmış yeni profilləşdirmə texnologiyası sayəsində mümkün olmuşdur ki, bu da tədqiqatçılara formalinlə sabitlənmiş, parafinə daxil edilmiş (FFPE) nümunələrdən istifadə edərək gen ifadəsini daha yaxşı öyrənməyə imkan verir.

Toxuma biopsiyaları adətən FFPE nümunələri kimi uzunmüddətli istifadə üçün saxlanılır , lakin nümunə RNT deqradasiyaya görə zamanla getdikcə qeyri-sabit olur və potensial olaraq aşağı keyfiyyətli gen ifadə məlumatlarına gətirib çıxarır.

Yeni texnologiya – Cleavage Under Targeted Accessible Chromatin (CUTAC) – nizamladıqları genlə eyni xromosomda yerləşən RNAPII-nin bağlandığı kiçik, parçalanmış DNT kodlaşdırılmayan ardıcıllıqlara diqqət yetirir və elm adamlarına DNT-dən gen transkripsiya fəaliyyətini birbaşa ölçməyə imkan verir.

Müxtəlif xərçəng növləri üzrə CUTAC texnologiyasından istifadə edərək klinik nümunələri araşdırarkən, tədqiqatçılar histon genlərinin ifadəsinin normal toxuma nümunələri ilə müqayisədə şiş nümunələrində ardıcıl və əhəmiyyətli dərəcədə yüksək olduğunu aşkar etdilər.

Histon zülalları xromosomlarda DNT üçün əsas struktur dəstəyi təmin edir, DNT zəncirlərinin sarıldığı makara rolunu oynayır. Bu zülallar yaxşı öyrənilmişdir, lakin gen ifadəsini öyrənmək üçün ən müasir vasitələr RNT ardıcıllığına əsaslanır. Histon RNT strukturunun mövcud üsullarla RNT molekullarının aşkarlanmasının qarşısını alması ilə unikaldır.

Beləliklə, histon genlərinin ifadəsi şiş nümunələrində əhəmiyyətli dərəcədə qiymətləndirilə bilər. Tədqiqatçılar fərz etdilər ki, xərçəng hüceyrələrinin artan proliferasiyası hüceyrə replikasiyası və bölünməsi ilə bağlı əlavə tələbləri ödəmək üçün histonların çox yüksək ifadəsinə və ya hipertranskripsiyasına gətirib çıxarır .

RNAPII ifadəsi xərçəng aqressivliyi ilə əlaqələndirilir və proqnozlaşdırır

Tədqiqatçılar öz fərziyyələrini yoxlamaq üçün DNT-ni messencer RNT-nin prekursorlarına çevirən RNAPII-ni araşdırmaq və xəritələşdirmək üçün CUTAC profilindən istifadə ediblər. Onlar meningioma olan xəstələrdən 36 FFPE nümunəsini tədqiq etdilər – ümumi və xoşxassəli beyin şişi – və bu məlumatları təxminən 1300 açıq klinik məlumat nümunəsi və müvafiq klinik nəticələrlə inteqrasiya etmək üçün yeni hesablama yanaşmasından istifadə etdilər.

Şiş nümunələrində, histon genlərində tapılan RNAPII ferment siqnalları xərçəng və normal nümunələri etibarlı şəkildə ayırd edə bildi.

Histon genlərindəki RNAPII siqnalları da meningiomaların klinik dərəcələri ilə əlaqələndirilir, sürətli residiv, eləcə də bütün qolun xromosom itkilərinə meyli dəqiq proqnozlaşdırır. İnvaziv döş xərçəngi olan 13 xəstənin döş şişi FFPE nümunələrində bu texnologiyadan istifadə xərçəngin aqressivliyini də proqnozlaşdırdı.

Howard Hughes Tibb İnstitutunun müstəntiqi olan Henikoff, “Qorunmuş şiş nümunələrini araşdırmaq üçün inkişaf etdirdiyimiz texnika indi xərçəngin aqressivliyinin əvvəllər nəzərdən qaçırılmış mexanizmini ortaya qoyur” dedi. “Bu mexanizmi müəyyən etmək, xərçəngin diaqnozu və bəlkə də onları müalicə etmək üçün yeni bir test ola biləcəyini göstərir.”

Zheng və həmkarları bu texnologiyanı əlavə yoxlama üçün bir çox xərçəng növlərindən olan FFPE nümunələrində istifadə etməyi planlaşdırırlar .

Daha çox məlumat: Anna Lauko et al, Serin hidrolazların hesablama dizaynı, Elm (2025). DOI: 10.1126/science.adu2454

Jurnal məlumatı: Elm Texas Universiteti MD Anderson Xərçəng Mərkəzi tərəfindən təmin edilmişdir