Kanser: Bahkan tisu yang sihat 'penuh dengan mutasi'
Kanser berkembang disebabkan oleh mutasi pada DNA kita. Namun, sehingga kini, sedikit yang diketahui mengenai bagaimana mutasi membina tisu sihat dari masa ke masa. Kajian baru memberikan perincian segar.
Seiring bertambahnya usia, mutasi dalam DNA mereka perlahan-lahan bertambah. Mutasi pada tisu yang sihat dikenali sebagai mutasi somatik.
Kerana barah adalah hasil pengumpulan mutasi genetik, memahami bagaimana penambahan ini dari masa ke masa sangat penting untuk memahami bagaimana penyakit ini memulakan perjalanannya.
Penyimpanan mutasi yang perlahan dan bertahap ini juga merupakan bahagian penting dalam proses penuaan.
Sehingga baru-baru ini, adalah sukar untuk memetakan dengan tepat bagaimana mutasi somatik berperilaku dari masa ke masa; ini terutamanya disebabkan oleh cabaran teknikal.
Makalah baru, yang diterbitkan awal minggu ini dalam jurnal Sains, melihat secara mendalam bagaimana sel bermutasi dan bersaing satu sama lain dalam tisu yang sihat sepanjang jangka hayat.
Merangka mutasi pada sel yang sihat
Para penyelidik, dari Institut Wellcome Sanger dan Unit Kanser MRC di University of Cambridge, keduanya di United Kingdom, mengambil sampel tisu yang sihat dari esofagi sembilan individu berusia 20-75. Tidak ada orang yang mempunyai sejarah barah esofagus atau masalah perubatan lain dengan bahagian tubuh mereka.
Seterusnya, mereka melakukan penjujukan genom keseluruhan untuk memetakan kehadiran sel bermutasi dalam sampel yang sihat ini.
Mereka mendapati bahawa, yang mengejutkan, orang berusia 20-an mempunyai ratusan mutasi di setiap sel. Pada peserta yang lebih tua, angka ini meningkat kepada lebih daripada 2,000 setiap sel. Walau bagaimanapun, para penyelidik mendapati bahawa hanya perubahan gen tertentu yang mempunyai kesan yang signifikan.
Mutasi dalam beberapa gen memberikan sel keunggulan persaingan, yang bermaksud bahawa, ketika mereka berpecah dan menaklukkan, sel-sel itu mengalahkan sel tanpa mutasi dan menjajah tompok-tompok besar tisu; ini mewujudkan tampalan sel mutan.
Pada usia pertengahan, lebih daripada separuh sel dalam esofagus yang sihat mungkin membawa mutasi pada gen barah.
Pengarang utama bersama, Prof Phil Jones, mengatakan, “Di bawah mikroskop, tisu esofagus kelihatan normal - ia berasal dari individu yang sihat yang tidak mempunyai tanda-tanda barah. Setelah mempelajari genetik, kami terkejut melihat bahawa esofagus yang sihat dipenuhi dengan mutasi. Kami mendapati bahawa pada saat seseorang mencapai usia pertengahan, mereka mungkin mempunyai lebih banyak mutan daripada sel normal. "
Menggali gen yang berkaitan dengan barah
Para saintis sangat berminat dengan gen bermutasi yang dikenali sebagai TP53. Gen ini terdapat di hampir semua barah esofagus. Mereka mendapati bahawa ia sudah bermutasi pada 5-10 persen sel normal. Penulis percaya bahawa barah mungkin berkembang dari subset sel ini.
Gen lain yang menarik adalah gen NOTCH1, yang penting dalam pembahagian sel. Pada usia pertengahan, hampir separuh daripada semua sel mengalami mutasi pada gen ini.
Sebenarnya, mutasi NOTCH1 lebih banyak berlaku pada tisu yang sihat daripada pada barah esofagus. Ini menimbulkan persoalan baru mengenai peranan gen dalam barah; bertentangan dengan pendapat popular, mutan NOTCH1 mungkin melindungi daripada barah.
“Selama bertahun-tahun kami telah mengurutkan genom barah dan mencari gen yang sering bermutasi pada pesakit. Kami menganggap bahawa mutasi yang biasa adalah yang menyebabkan barah, ”jelas penulis pertama bersama, Dr. Jo Fowler.
"Namun," lanjut Dr, Fowler, "Sekarang kita telah melihat jaringan normal, kita terkejut ketika mendapati gen yang biasanya dikaitkan dengan barah esofagus, NOTCH1, lebih bermutasi pada sel normal daripada sel barah."
Ini dapat mengubah cara para penyelidik mendekati kajian tumorigenesis, yang merupakan pembentukan atau penghasilan tumor atau pertumbuhan.
"Hasil ini menunjukkan bahawa para saintis mungkin perlu memikirkan kembali peranan beberapa gen barah dengan mengingat jaringan normal."
Jo Fowler
Kajian semasa menyediakan cara baru untuk memikirkan asal-usul kanser esofagus. Fakta bahawa esofagus "sihat" terbukti menjadi rangkaian sel mutan yang padat yang membawa mutasi gen yang berkaitan dengan barah mungkin memacu para penyelidik ke arah baru.
Penemuan ini memberi penerangan baru mengenai bagaimana sel kita berkembang seiring bertambahnya usia. Sebagai penulis utama bersama, Dr. Inigo Martincorena dari Wellcome Sanger Institute mengatakan, "Adalah luar biasa bahawa kita tidak mengetahui sejauh mana fenomena ini hingga sekarang."
Dr. Martincorena melanjutkan, "Ini juga menimbulkan banyak pertanyaan tentang bagaimana mutasi ini dapat menyumbang kepada penuaan dan penyakit lain, membuka jalan yang menarik untuk penelitian di masa depan."
Sorotan penyelidikan kanser mungkin mulai beralih lebih jauh ke arah kajian tisu yang sihat; Prof Karen Vousden dari Cancer Research UK, yang membiayai sebahagian kajian ini, mengatakan, "Sebagai penyelidik barah, kita tidak dapat meremehkan pentingnya mempelajari tisu yang sihat."
