ワイル・コーネル医学研究所とニューヨーク・ゲノムセンターの研究者が共同率いるチームは、遺伝子変異がどのようにしてDNAの正常なパッケージングを破壊するかを明らかにする高度な方法を開発した。 細胞内の遺伝子活性のパターンを変えるこれらの構造変化はエピジェネティック変化として知られており、悪性腫瘍を引き起こす可能性があります。
論文で説明された新しい方法 Nature 誌に 5 月 8 日に掲載されましたは、基本的な細胞生物学から癌の発生方法の研究に至るまで、多くの研究分野に適用できる強力なツールを生物学者に提供します。 研究者らは、この新しい方法を使用して、一般的な遺伝子変異が 2 つの希少血液がんにどのような影響を与えるかを明らかにすることで、この新しい方法を実証しました。
「この新しい技術により、がんや関連疾患に関連した突然変異とエピジェネティックな変化との関連性を今後幅広く探求できるようになるはずです」と研究主任著者は述べた。 ダン・ランドー博士ワイル・コーネル医科大学の血液学・腫瘍内科の教授であり、ニューヨーク・ゲノム・センターの中心教員でもある。
この研究は、研究期間中にランダウ研究所の博士研究員であり、現在はマウントサイナイのアイカーン医科大学の助教授であるフランコ・イッツォ博士が共同主導した。
この新たな成果は、ランダウ研究グループによる一連の単一細胞プロファイリング技術革新の最新のものである。 「単一細胞マルチオミクス」法とも呼ばれるこのような方法を使用すると、研究者は、数千の細胞を処理する自動化を使用して、すべて個々の細胞内の DNA 変異、遺伝子活性パターン、細胞表面タンパク質、その他の情報層を特徴付けることができます。一度に。 対照的に、古い方法はバルクサンプルに使用されており、通常、異なる細胞タイプの混合物や、変異細胞と非変異細胞の両方が含まれており、分析が大幅に制限されています。
この場合、研究チームは、対象の DNA 変異を検出するための、より高感度で正確な単一細胞法を開発しました。 次に彼らはこれを、細胞の「クロマチンアクセス可能性」（基本的にはDNAが比較的オープンで遺伝子転写にアクセスしやすい場所）を細胞のエピジェネティックな状態の全体像としてマッピングするための新しい技術と組み合わせた。 研究者らは、これらの組み合わせ技術を「単一細胞クロマチンアクセス性による標的遺伝子座のジェノタイピング」または「GoT-ChA」と名付け、RNAや細胞などの他の情報層をプロファイリングするための単一細胞法とGoT-ChAを統合できることを示した。表面タンパク質。
科学者らは、真性赤血球増加症と骨髄線維症という2つの希少血液がんの患者から採取した血球を研究するために新しいツールキットを使用し、その威力を実証した。 これらのがんは通常、JAK2 と呼ばれる遺伝子の特定の変異によって引き起こされます。この変異は他の疾患に関係しており、一見健康に見える多くの人にも見られます。
どちらのがんも正常な血球成熟プロセスの破壊を特徴としており、これは JAK2 変異が重大なエピジェネティックな変化を誘発することを意味します。しかし、古い方法の限界により、これらのエピジェネティックな変化や変異によるその他の下流の影響は十分に理解されていませんでした。 GoT-ChA を使用することで、研究者らはこれらの効果を詳細にカタログ化することができました。
「例えば、骨髄線維症では、骨髄の炎症は骨髄の微小環境によって引き起こされると考えられていましたが、血液幹細胞の炎症性変化はJAK2変異に直接起因し、細胞の種類にも依存することを発見しました」とランドー氏は述べた。彼は、サンドラ・アンド・エドワード・マイヤーがんセンターとワイル・コーネル医科大学のイングランダー精密医療研究所のメンバーでもあります。
この結果は、現在開発中の強力な新しいJAK2阻害薬が骨髄線維症患者の治療に役立つ可能性があることを示唆していると同氏は述べた。
Landau氏は、GoT-ChAは一般に、さまざまな理由で生涯にわたって発生する可能性があるDNA突然変異が臓器内の少数の細胞にのみ存在する状態を研究するのに役立つはずであり、したがって従来の方法では研究が困難または不可能であると指摘した。単細胞以前の技術。
この研究の共同筆頭著者は、Izzo 氏に加えて、医学博士です。 学生のロバート・マイヤーズ氏、ポスドク研究員のサラヴァナン・ガネサン氏、博士候補者のレヴァン・メケリシュビリ氏、全員がランダウ研究室のメンバーです。
ワイル・コーネル・メディスンの医師や科学者の多くは、外部組織との関係を維持し、協力して科学的イノベーションを促進し、専門家の指導を提供しています。 機関は透明性を確保するためにこれらの開示を公開します。 この情報については、プロフィールを参照してください ダン・ランドー博士。
Jim Schnabel は、Weill Cornell Medicine のフリーライターです。
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2024-05-10 14:12:14