2020 年，估計(jì)有 1000 萬人死于癌癥。這種毀滅性疾病的基礎(chǔ)是我們的 DNA——我們所有細(xì)胞的使用說明書——的變化。
自科學(xué)家首次公布人類基因組序列以來，已經(jīng)過去了 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整合我們生成的不同類型的復(fù)雜數(shù)據(jù)，以提供對癌癥進(jìn)化的新生物學(xué)見解。
在今天的《科學(xué)》雜志上，我的同事國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解從全面分析 DNA 并定義我們需要解決的未來挑戰(zhàn)，為患者帶來下一步的改變。
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(稱為表觀基因組)會完全改變其活動。
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(稱為 DNA 甲基化)和包裹在它周圍的蛋白質(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)評估并加速患者的治療發(fā)現(xiàn)。
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