В исследовании, опубликованном 9 ноября в журнале Cancer Research, использовались две разные технологии. Сначала команда изучила данные, полученные с помощью технологии CAGE, разработанной в RIKEN в рамках проекта FANTOM. Они исследовали профили экспрессии РНК 225 линий раковых клеток и 339 нормальных клеток и искали различия в экспрессии генов. Затем они дополнили это, просмотрев данные секвенирования РНК из 4055 первичных опухолей и 563 здоровых тканей из базы данных Атласа генома рака (TCGA), и скрестили их, чтобы выявить изменения, которые были обнаружены в обоих наборах данных.
По словам Богумила Качковски из CLST, первого автора статьи: «Использование двух разных наборов данных позволило нам использовать сильные стороны каждого из них. Данные TCGA усложняются тем фактом, что образцы опухолей состоят из смеси разных клеток, в то время как данные FANTOM5 CAGE взяты из клеток, выращенных в культуре клеток, где изменения могут возникнуть в процессе культивирования. Объединив их и изучив изменения, обнаруженные в обоих, мы смогли составить надежный каталог."
Основываясь на работе, исследователи смогли идентифицировать 128 маркеров, которые постоянно нарушались в обоих наборах данных в различных типах опухолей. Некоторые из них, такие как TOP2A и MKI67, являются хорошо известными мишенями в качестве потенциальных биомаркеров. Но благодаря данным FANTOM5 они также смогли найти ряд новых маркеров, включая некодирующие РНК, РНК, полученные из повторяющихся элементов, и энхансерные элементы, которые технология CAGE может идентифицировать.
В частности, они обнаружили, что малоизвестный повторяющийся элемент, называемый REP522, активируется при многих раковых заболеваниях.
По словам Пьеро Карнинчи, одного из лидеров консорциума FANTOM5 и автора статьи: «Исследование показывает, что наша технология CAGE (Cap-Analysis Gene Expression) является мощным инструментом для обнаружения раковых маркеров на уровне промотора. Мы обнаружили сотни промоторов — частей генома, которые инициируют экспрессию гена — которые активируются при раке, и, в частности, промоторы, которые перекрываются с повторяющимися элементами в геноме, по-видимому, активируются.
Это интересное представление о развитии рака. Нас особенно интересует элемент REP522, и мы хотели бы определить, какую роль он играет."
Карнинчи продолжает: «Очень приятно видеть, что наш фундаментальный научный подход к картированию и пониманию регуляторных элементов генома может быть преобразован в открытие, которое может помочь в ранней диагностике рака.
Мы надеемся, что исследователи будут использовать наши результаты для определения маркеров для многих типов рака, которые в настоящее время не имеют полезных маркеров. Также возможно нацелить гены, которые мы определили как потенциальные мишени для лекарств. Эти мишени потенциально могут помочь многим онкологическим больным, поскольку они активируются во многих различных типах опухолей."