98% генома человека в действительности не являются кодирующими генами, которые используются клетками для построения белков. Огромное большинство генетических мутаций, ассоциированных с раком, возникает в этих не-кодирующих регионах генома, но пока неясно, как они могут влиять на развитие и рост опухоли. Исследователи из University of California San Diego School of Medicine and Moores Cancer Center идентифийцировали почти 200 мутаций в некодирующей ДНК, которые выполняют функциональную роль при раке.

"Большинство связанных с раком мутаций возникает в регионах генома вне генов, но имеется невероятное множество из них, поэтому трудно распознать, какая действительно имеет отношение к раку, а какая только шум," говорит Trey Ideker. "Здесь впервые мы нашли около 200 мутаций в не-кодирующей ДНК, которые являются функциональными при раке, это примерно на 199 больше, чем мы знали ранее."

Когда врачи и ученые говорят о "раковых генах," они обычно имеют в виду несколько сотен известных генов, которые будучи мутантными, безусловно помогают управлять возникновением и ростом опухоли. Когда мутации возникают в генах, то они прекращают продукцию белка, который кодируют или вызывают образование аномальной версии продукта. Для некоторых из этих мутаций генов. связанных с раком, существует терапия, которая специфически воздействует на мутацию, чтобы подавить опухолевый рост, такие попытки известны как персонализованная или прецизионная медицина.

Ideker и его команда заинтересовались не-кодирующими мутациями при раке. Почти не существует пациентов, у которых бы рак возник из-за одной и той же мутации. Что же в таком случает эти мутации делают? Являются ли они шумами? Или они функциональны? И чем они отличаются у разных пациентов?

Исследователи сначал попытались найти ответ в The Cancer Genome Atlas (TCGA), the National Institutes of Health's в базе данных по геномной информации о более чем 15000 опухолей человека, представляющих многие типы рака. Но они нашли только, что не одна не-кодирующая мутация, по-видимому, играет роль при раке (it's called TERT).

Согласно Ideker, такие предыдущие попытки не увенчались успехом с не-кодирующими мутациями. Его команда использовала также данные TCGA, для сравнения выборок опухолей от 930 раковых пациентов с выборками нормальной ткани от тех же самых пациентов, но при этом добавили дополнительную ступень.

"Секрет соуса оказался связан с изменениями в экспрессии генов," говорит Ideker. После обнаружения почти 200 не=кодирующих мутаций, которые изменяли экспрессию генов, исследователи протестировали три из них в лаб. Они реплицировали некодирующую мутацию в клетках и наблюдали возникающие в результате изменения в экспрессии генов.

"Одним из изученных случаев была не-кодирующая мутация, затрагивающая ген, наз. DAAM1," говорит Wei Zhang. "Активация DAAM1 в опухолевых клетках делает их более агрессивными и инвазивными."

Затем исследователи попытались комбинировать эти некодирующие мутации с кодирующими мутациями и определить, являются ли они подтипами -- определенными типами рака груди, которые обладают общераспространенным паттерном из кодирующих и не-кодирующих мутаций, напр. Их целью было найти информацию, обладает или нет пациент определенным набором мутаций, которые могли бы стать диагностическими или прогностическими указаниями или информировать об определенных подходах к терапии.