Plastisitet av hormonell respons tillater rask omprogrammering av genuttrykk: genuttrykk omprogrammering kan tillate vekst av kreftceller samt normal differensiering

Genekspresjon er prosessen med konvertering av genetisk informasjon som er kodet i DNA i et gen sluttproduktet, slik som et protein eller en hvilken som helst av de forskjellige typer av RNA. Forskere har lenge tenkt at programmer genet regulert av ulike fysiologiske prosesser i hele kroppen er robuste og relativt fast, forhåndsbestemt for hvert spesialisert celle. Men en ny studie av forskere ved University of California, San Diego School of Medicine viser uventet plastisitet av noen av disse programmene av genuttrykk.

Sine funn, for å bli publisert i 15. mai elektroniske utgaven av avansert tidsskriftet Nature, viser at det foreligger forskjellige genetiske programmer som kan reguleres alternativt indusert, avhengig av den intracellulære. Studien bidrar til å forklare hvorfor, for eksempel den samme hendelsen rapportering - som cellulær respons overfor sirkulerende hormoner i kroppen - kan være fordelaktig for normal utvikling, men også blir kreft når de kombineres med andre genetiske lesjoner.

UCSD forskere funnet ut at responsen på hormonet androgen i prostata epitelceller kan være gjenstand for dramatiske omprogrammering hendelser som fører til alternative genet programmer og profiler. De foreslår at denne plastisitet kan være grunnlag for utvikling og progresjon av i det minste noen former for kreft, så vel som for differensiering av celler under utvikling.

Fra perspektivet til pasienten, kan resultatet av denne undersøkelse forklare hvordan hormonterapi, anvendt på prostata kreftpasienter for å blokkere det pre-etablerte hormonregulerte tumorvekst, unnslipper denne behandlingen i en mer ondartet.

"Typer av aggressive celler, slik som de som finnes i prostata kreft, i utgangspunktet lære å ignorere hormonbehandling," sier co-rektor etterforsker Xiang-Dong Fu, PhD, professor i UCSD Institutt for celle- og molekylærmedisin, som har samarbeidet med co-rektor etterforsker Michael G. Rosenfeld, MD, professor, Institutt for indremedisin UCSD og en Howard Hughes Medical Institute.

I denne studien har forskerne undersøkt UCSD nedregulering i uttrykket av en enkelt transkripsjonsfaktor, FoxA1, ugunstig tegn i enkelte avanserte prostatakreft. De presenterer bevis for at FoxA1, nødvendig for normal prostata utvikling, kan samtidig legge til rette for og begrense genomisk bindende reseptor som styrer hormonelle responsen. Derfor, nedregulering av FoxA1 utløser omprogrammering av hormonrespons.

Det er interessant å merke seg at andre begivenheter assosiert med cancer, slik som spesifikke genetiske mutasjoner AR, vises i stand til å indusere en tilsvarende effekt. Den påfølgende massive bryteren i AR binding til en distinkt kohort av pre-etablert regulatoriske elementer av det menneskelige genom (kalt enhancers) er hva som kan tillate kreftceller til å "omprogrammere" seg selv.

Disse resultatene tyder på at terapi utviklet for å stoppe overgangen mellom ulike genetiske programmer alternativ kan være mer effektivt enn bare blokkere den hormonelle responsen, ifølge forfatteren co-først Dong Wang, PhD og co-førsteforfatter og co-rektor etterforsker Ivan Garcia-Bassets, PhD, forskning assisterende professor ved UCSD Division of Endocrinology og Metabolisme, Institutt for indremedisin.

Denne omfattende studie av mekanismen bak omprogrammering av genekspresjon har vært støttet av et stipend fra det amerikanske forsvarsdepartementet, National Institutes of Health, National Cancer Institute, Prostate Cancer Foundation og Howard Hughes Medical Institute.