Metylacja DNA przewiduje ryzyko raka
Metylacja DNA dotyczy kowalencyjnego dodawania grupy metylowej do węgla w pozycji 5 w pierścieniu cytozyny. Metylacja zachodzi w regionach DNA, które są bogate w dinukleotydy CpG zwane wyspami CpG. Metylacja wysp CpG zlokalizowanych w promotorze genów odpowiada za regulację ekspresji genów, podczas gdy większość metylowanej cytozyny leży w powtarzalnych elementach transpozycyjnych (przeplatane długie i krótkie elementy). Hipometylacja wiąże się ze zmniejszoną stabilnością chromosomów i zmienioną funkcją genomu. Podobnie zmiany epigenetyczne mogą zwiększyć ryzyko wystąpienia pewnych chorób, w tym raka piersi. Celem finansowanego ze środków unijnych projektu METHYLBRECA (Study on methylation as risk and prognostic factor for breast cancer) było zbadanie roli metylacji DNA jako czynnika diagnostycznego i prognostycznego raka piersi. Naukowcy przeprowadzili metylację DNA całego genomu wyodrębnionego z materiału nowotworowego utrwalonego formaliną i zatopionego w parafinie (FFPE). Było to dość trudne, ponieważ DNA pochodzące z próbek FFPE często jest słabej jakości i jest mocno zdegradowane w porównaniu z DNA wyodrębnionym z krwi. Analiza próbek z badania Melbourne Collaborative Cohort Study pozwoliła na identyfikację profilu metylacji różnicowej między próbkami guza a przyległymi zdrowymi tkankami piersi. To samo podejście zastosowano w przypadku innych typów raka, w szczególności raka płuc. Naukowcy przeprowadzili analizę metylacji DNA całego genomu i zidentyfikowali dwa loci w genach AHRR i F2RL3, których poziomy metylacji są silnie związane z ryzykiem raka płuc. Co ciekawe, te dwa loci zdawały się częściowo pełnić rolę mediatora pomiędzy wpływem palenia tytoniu a ryzykiem raka płuc. Ponadto metylacja w innych czterech różnych miejscach genomowych była odwrotnie związana z ryzykiem raka płuc. Metylacja w pięciu spośród wszystkich zidentyfikowanych wysp CpG była najmniejsza u palaczy i wzrastała u osób, które rzuciły palenie, co wyraźnie pokazuje, że palenie tytoniu może prowadzić do zmian metylacji DNA. Oprócz poszerzenia wiedzy w dziedzinie biologii nowotworów, odkrycia te otwierają nowe możliwości w zakresie profilaktyki, wczesnego wykrywania i leczenia raka.
