关闭“备份基因”会导致卵巢癌缓解小鼠

肿瘤细胞的方式使他们不受控制的增长也是一个弱点可以被用来治疗癌症,密歇根大学和印第安纳大学的研究人员已经证明。

他们的机器学习算法可以识别备份只使用肿瘤细胞基因,这样恰恰可以针对癌症的药物。

团队展示了这个新的精密医学方法治疗卵巢癌在老鼠身上。此外,细胞行为,公开这些漏洞是常见的在大多数形式的癌症,这意味着算法可以提供更好的治疗计划的恶性肿瘤。

“这可能改变精密医学领域,因为药物针对只会影响和杀死癌细胞和备用的正常细胞,”说迪帕克Nagrath副教授,密歇根大学的生物医学工程和该研究的资深作者自然新陈代谢。“大多数抗癌药物影响正常组织和细胞。然而,我们的策略允许针对特定的癌细胞。”

这种方法被称为抵押lethality-using癌细胞丢弃基因上收集到的信息来发现弱点。人体有许多机制旨在防止癌症。癌细胞自己用来包含抑制基因,防止扩散。然而,这些细胞有一个聪明的策略来处理;他们只是简单的删除一部分dna部分,包括那些抑制基因。

通常在这一过程中,细胞失去其他基因的生存是必要的。为了避免死亡,细胞找到paralog-a基因可以提供一个类似的功能。通常有一个或两个基因可能,介入,可以执行相同的功能保持细胞存活。

如果你能确定正确的假字和目标的方式关闭它的重要功能细胞?

“当一个直接替换删除代谢基因是不可用的,我们的算法使用一个数学模型的癌症细胞的新陈代谢预测他们可能使用的paralogous代谢途径,“说阿Achreja,密歇根大学研究员在生物医学工程和研究论文的第一作者。“这些代谢途径对癌细胞很重要,可以有针对性的选择。”

攻击代谢途径基本上关闭细胞的能量来源。在研究卵巢癌细胞,密歇根大学的团队把注意力集中在一个基因,UQCR11,经常删除以及抑制基因。UQCR11起着至关重要的作用在细胞respiration-how细胞分解葡萄糖,为了生存。

干扰在这个过程中可能会导致一个重要的代谢物的主要失衡,NAD +,在线粒体呼吸。尽管几率,卵巢癌细胞继续茁壮成长依靠他们的备份计划。

密歇根大学的算法正确排序通过多个选项并成功预测细胞缺失UQCR11将转向基因MTHFD2作为其备份的NAD +供应商。

印第安纳大学医学院的研究人员帮助验证在实验室发现。这个团队,由医学教授Xiongbin,开发转基因细胞和动物模型的卵巢癌删除。六只小老鼠的测试显示完整的癌症缓解。

参考:Achreja,余T,米塔尔,et al .代谢抵押品致命目标识别揭示MTHFD2 paralogue依赖在卵巢癌。Nat金属底座。2022:1-19。doi:10.1038 / s42255 - 022 - 00636 - 3

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