Было показано, что наличие и характер распределения 5mC имеют решающее значение для регуляции генов и могут служить важными биомаркерами для диагностики. Следовательно, изучение взаимосвязи между метилированием ДНК и транскрипцией (первый этап экспрессии гена) важно для интерпретации клеточных ответов и разработки новых терапевтических стратегий.Обширный анализ метилирования ДНК и транскрипции предоставил большое количество данных; однако по этим данным сложно идентифицировать критические гены, связанные с развитием рака. С этой целью группа исследователей из Университета Осаки преобразовала большой объем данных в гладкую функцию, используя функции Гаусса для извлечения соответствующей информации из данных — информации, которая служит репрезентативным значением метилирования 5mC.
«Опухоли содержат субпопуляцию клеток, называемых раковыми стволовыми клетками (РСК), которые являются самообновляющимися и канцерогенными и играют роль в устойчивости к химиотерапии и лучевой терапии», — объясняет Масамицу Конно, первый автор исследования, опубликованного в Scientific Reports. «Поэтому мы стремились определить эффективные методы идентификации терапевтических целей с использованием модели CSC фермента орнитиндекарбоксилазы для характеристики внутриклеточных событий на основе 5mC».Новый вычислительный подход объединяет данные об уровне экспрессии генов и модификации метилирования, что позволяет исследователям успешно идентифицировать TRAF4 как важный ген химиорезистентности.
С помощью этого метода также была определена эффективность лекарств от рака желудочно-кишечного тракта человека, в том числе рака пищевода. Об аномальной экспрессии TRAF4 сообщалось при некоторых формах рака, включая рак груди, легких и простаты, но это первое исследование, показывающее, что TRAF4 важен для возможной регуляции функций в CSC рака пищевода человека.
«Наш математический метод можно использовать для одновременной количественной оценки и определения химиорезистентных потенциальных мишеней в стволовых клетках рака желудочно-кишечного тракта», — говорит корреспондент Юичиро Доки. «Наши результаты не только предоставляют ценную информацию для разработки новых лекарств от рака пищевода, но также подтверждают обоснование широкомасштабного скрининга терапевтических мишеней для разработки лекарств от рака пищевода».