암 세포에서 여분의 염색체를 제거하면 종양 성장을 예방할 수 있습니다.

여분의 염색체를 가진 암세포는 종양 성장을 위해 그 염색체에 의존하며, 새로운 Yale 연구에 따르면, 이를 제거하면 세포가 종양을 형성하는 것을 방지합니다. 연구원들은 이번 발견이 여분의 염색체를 선택적으로 표적으로 삼는 것이 암 치료를 위한 새로운 경로를 제공할 수 있음을 시사한다고 말했습니다.

이 연구는 저널에 7월 6일 게재되었습니다. 과학.

인간 세포에는 일반적으로 23쌍의 염색체가 있습니다. 여분의 염색체는 이수성으로 알려진 이상 현상입니다.

“예를 들어 정상적인 피부나 정상적인 폐 조직을 보면 세포의 99.9%가 올바른 수의 염색체를 가지고 있을 것입니다. “그러나 우리는 거의 모든 암이 이배수체라는 것을 100년 넘게 알고 있었습니다.”

그러나 여분의 염색체가 암에서 어떤 역할을 하는지는 불분명했습니다.

예일 암 센터의 연구원이기도 한 Sheltzer는 “오랫동안 우리는 이수성을 관찰할 수 있었지만 조작하지는 못했습니다. 적절한 도구가 없었을 뿐입니다.”라고 말했습니다. “그러나 이 연구에서 우리는 유전자 공학 기술인 CRISPR을 사용하여 암세포에서 전체 염색체를 제거하는 새로운 접근법을 개발했습니다. 이는 중요한 기술적 진보입니다. 이러한 방식으로 이배수체 염색체를 조작할 수 있다는 것은 암 세포에 대한 더 큰 이해로 이어질 것입니다. 그들이 어떻게 기능하는지.”

이 연구는 현재 MD-Ph.D인 이전 실험실 구성원인 Vishruth Girish가 공동 주도했습니다. Johns Hopkins School of Medicine의 학생, 그리고 현재 Cold Spring Harbor Laboratory의 박사후 연구원인 Asad Lakhani가 있습니다.

연구원들은 CRISPR Targeting 또는 ReDACT를 사용하여 이수성 세포에서 Disomy를 복원하는 새로 개발된 접근 방식을 사용하여 흑색종, 위암 및 난소 세포주에서 이수성을 표적으로 삼았습니다. 특히 그들은 여러 유형의 암에서 발견되고 질병 진행과 관련이 있으며 암 발병 초기에 발생하는 염색체 1의 긴 부분(“q 팔”이라고도 함)의 비정상적인 세 번째 사본을 제거했습니다.

“우리가 이 암세포의 게놈에서 이수성을 제거했을 때, 그것은 그 세포의 악성 가능성을 손상시켰고 종양을 형성하는 능력을 상실했습니다.”라고 Sheltzer는 말했습니다.

이 발견을 바탕으로 연구원들은 암세포가 “이수성 중독”을 가질 수 있다고 제안했습니다. 이 이름은 세포를 암세포로 전환할 수 있는 발암 유전자를 제거하면 암의 종양 형성 능력을 방해한다는 것을 발견한 이전 연구를 참조하는 이름입니다. 이 발견은 “발암 유전자 중독”이라고 불리는 암 성장 모델로 이어졌습니다.

염색체 1q의 추가 사본이 어떻게 암을 촉진하는지 조사할 때 연구원들은 여러 유전자가 과도하게 표현될 때 암세포 성장을 자극한다는 사실을 발견했습니다.

특정 유전자의 이러한 과발현은 연구원들에게 이수성을 가진 암을 표적으로 삼기 위해 악용될 수 있는 취약성을 지적했습니다.

이전 연구에서는 1번 염색체에 암호화된 유전자가 UCK2, 특정 약물을 활성화하는 데 필요합니다. 새로운 연구에서 Sheltzer와 그의 동료들은 여분의 1번 염색체 사본을 가진 세포가 단지 두 개의 사본을 가진 세포보다 이러한 약물에 더 민감하다는 것을 발견했습니다. UCK2.

또한, 그들은 이러한 민감도가 약물이 세포 진화를 이수성에서 멀리 방향을 바꿀 수 있음을 의미하여 정상 염색체 번호를 가진 세포 집단을 허용하여 암이 될 가능성이 적다는 것을 관찰했습니다. 연구원들이 20%의 이수성 세포와 80%의 정상 세포로 구성된 혼합물을 만들었을 때, 이수성 세포가 인계받았습니다. 9일 후, 그들은 혼합물의 75%를 구성했습니다. 그러나 연구자들이 20% 이수성 혼합물을 다음 중 하나에 노출시켰을 때 UCK2-의존 약물, 이수성 세포는 9일 후에 혼합의 4%만을 구성했습니다.

Sheltzer는 “이것은 이수성이 잠재적으로 암 치료 표적으로 기능할 수 있다는 것을 말해줍니다.”라고 말했습니다. “거의 모든 암은 이배수체이므로 이러한 이배수체 세포를 선택적으로 표적으로 삼을 수 있는 방법이 있다면 이론적으로 암이 아닌 정상적인 조직에 최소한의 영향을 미치면서 암을 표적으로 삼는 좋은 방법이 될 수 있습니다.”

이 접근법이 임상 시험에서 테스트되기 전에 더 많은 연구가 수행되어야 합니다. 그러나 Sheltzer는 이 작업을 동물 모델로 옮기고 추가 약물 및 기타 이수성을 평가하고 제약 회사와 협력하여 임상 시험을 진행하는 것을 목표로 합니다.

“우리는 임상 번역에 매우 관심이 있습니다.”라고 Sheltzer는 말했습니다. “그래서 우리는 발견을 치료 방향으로 확장하는 방법에 대해 생각하고 있습니다.”

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/07/230706152349.htm