2020 年，估計(jì)有 1000 萬(wàn)人死于癌癥。這種毀滅性疾病的基礎(chǔ)是我們的 DNA——我們所有細(xì)胞的使用說(shuō)明書(shū)——的變化。
自科學(xué)家首次公布人類(lèi)基因組序列以來(lái)，已經(jīng)過(guò)去了 20 年。這一重大成就之后是重大的技術(shù)進(jìn)步，使我們今天能夠非常詳細(xì)地讀取 DNA 的信息層——從細(xì)胞癌變時(shí)發(fā)生的 DNA 的第一次變化到晚期腫瘤的復(fù)雜微環(huán)境。
現(xiàn)在，為了加速癌癥患者的發(fā)現(xiàn)，我們需要新的方法來(lái)整合我們生成的不同類(lèi)型的復(fù)雜數(shù)據(jù)，以提供對(duì)癌癥進(jìn)化的新生物學(xué)見(jiàn)解。
在今天的《科學(xué)》雜志上，我的同事國(guó)家癌癥中心研究所表觀基因組學(xué)部主任 Toshikazu Ushijima 教授、新加坡基因組研究所執(zhí)行董事 Patrick Tan 教授和我應(yīng)邀回顧了我們目前可以獲得的癌癥見(jiàn)解從全面分析 DNA 并定義我們需要解決的未來(lái)挑戰(zhàn)，為患者帶來(lái)下一步的改變。
我們 DNA 的復(fù)雜性
許多人將我們的 DNA——我們的基因組——想象成一串字母。實(shí)際上，許多信息層(稱(chēng)為表觀基因組)會(huì)完全改變其活動(dòng)。
我們的基因組可以與我們星球的不同地理環(huán)境進(jìn)行比較。就像山脈、島嶼和海洋由相同的基本元素組成一樣，我們的 As、Ts、Gs 和 Cs 基因序列構(gòu)成了我們細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜結(jié)構(gòu)特征的基礎(chǔ)。
這些地理環(huán)境是由我們的表觀基因組創(chuàng)造的——額外的信息層，其中包括附著在我們 DNA 上的化學(xué)標(biāo)記(稱(chēng)為 DNA 甲基化)和包裹在它周?chē)牡鞍踪|(zhì)(組蛋白)的化學(xué)變化，它們共同協(xié)調(diào)了 DNA 如何組織成三個(gè)我們細(xì)胞內(nèi)的維度。
我們的基因組和表觀基因組都在癌癥生命周期中進(jìn)化，我們需要了解這些復(fù)雜的變化，以改進(jìn)癌癥風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估并加速患者的治療發(fā)現(xiàn)。
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