Naučnici su uspjeli objasniti zašto se određene mutacije ponavljaju kod specifičnih vrsta karcinoma. Izradili su detaljnu kartu koja prikazuje kako stotine mogućih mutacija u glavnom genu raka utječu na rast tumora. Istraživanje nudi jasniju sliku o tome kako male genetske promjene mogu dovesti do veoma različitih ponašanja raka.
Rad se fokusira na CTNNB1, gen odgovoran za proizvodnju proteina katenina beta-1, poznatog i kao β-katenin. Ovaj protein igra ključnu ulogu u kontroli normalnog rasta i obnove tkiva. Kada se regulacija β-katenina prekine, ćelije mogu početi nekontrolisano rasti, što je osnovna karakteristika raka.
Pažljivim testiranjem svake moguće mutacije u ključnoj regiji ovog gena, istraživači su objasnili zašto se određene mutacije ponavljaju kod određenih karcinoma. Nalazi bi mogli pomoći u usmjeravanju budućih tretmana. Mnogi karcinomi dijele mutacije u malom dijelu gena CTNNB1 poznatom kao "žarišna točka" (hotspot). U normalnim uslovima, ova regija služi kao signal koji ćeliji govori kada treba razgraditi β-katenin nakon što obavi svoj posao.
Kada mutacije poremete ovaj signal, β-katenin se više ne uništava. Umjesto toga, on se nakuplja unutar ćelija i aktivira gene koji podstiču rast tumora. Naučnici su identifikovali više od 70 različitih mutacija u ovoj tački, ali do sada nije bilo jasno imaju li one različite efekte. Istraživači sa Univerziteta u Edinburghu ispitali su sve 342 moguće promjene "jednog slova" u ovoj regiji koristeći mišje matične ćelije, koje blisko odražavaju funkcionisanje signala kod ljudi.
Koristeći napredne alate za uređivanje genoma, tim je izmjerio koliko snažno svaka mutacija aktivira put β-katenina. Rezultati su se uveliko razlikovali: neke mutacije su uzrokovale samo blaga povećanja aktivnosti, dok su druge pokretale veoma snažne signale. Upoređivanjem ovih podataka s genetskim informacijama hiljada pacijenata, potvrđena je tačnost ove karte.
Analiza je pokazala da rakovi u različitim tkivima teže mutacijama koje proizvode specifične nivoe aktivnosti β-katenina. To sugeriše da lokacija tumora utječe na to koje će mutacije najvjerovatnije napredovati.
Kod raka jetre, istraživači su identifikovali dvije glavne grupe tumora. Slabije mutacije sadržavale su više imunoloških ćelija i jače mutacije koje su imale manje imunoloških ćelija.
Ovaj obrazac sugeriše da snaga mutacije može utjecati na to kako tumor interagiše s imunološkim sistemom i koliko dobro može reagovati na imunoterapiju.
Andrew Wood, glavni istraživač na Institutu za genetiku i rak Univerziteta u Edinburghu, izjavio je: "Nova karta pruža snažan alat za predviđanje kako specifične mutacije utječu na ponašanje raka i mogla bi podržati razvoj personaliziranijih tretmana. Ovo daje naučnicima jasniju sliku o tome kako β-katenin podstiče rast tumora kod različitih vrsta raka."