İnsan genomuna bakıldığında, yaşamın yapı taşlarını oluşturan yaklaşık 20 bin gen arasında, aynı zamanda, canlıların geride bıraktığı DNA parçalarına da rastlanabilir. milyonlarca yıl önce primat atalarımızı enfekte eden ve bugün kanseri körükleyebilecek virüsler.
Yeni bir çalışma, bu antik viral genom parçalarının zararsız olmayabileceğini ortaya koyuyor. Uzak geçmişten günümüze bizimle birlikte seyahat eden bu 'otostopçular', endojen retrovirüsler olarak bilinir ve uzun zamandır herhangi bir zarar verme yeteneğinden yoksun, etkisiz veya 'çöp' DNA olarak kabul edilir. Ancak Colorado Boulder Üniversitesi'nden bir ekip tarafından yürütülen ve 'Science Advances'ta yayınlanan 'ata virüsleri' suçlayan araştırma, yeniden canlandırıldıklarında modern kanserlerin hayatta kalmasına ve gelişmesine yardımcı olmada kritik bir rol oynayabileceklerini gösteriyor.
Ancak bunun bir de olumsuz tarafı var: Çalışma şunu öne sürüyor: Bazı endojen retrovirüslerin susturulması kanser tedavilerinin daha iyi çalışmasını sağlayabilir. Çalışma, “modern hastalıkların yakın zamana kadar çok az araştırmacının dikkat ettiği bu eski viral enfeksiyonlardan önemli ölçüde etkilenebileceğini vurguluyor,” diyor Michigan Üniversitesi BioFrontiers Enstitüsü'nde profesör olan kıdemli yazar Edward Chuong. İnsan genomunun yaklaşık %8'inin endojen retrovirüslerden oluştuğu düşünülüyor, araştırma, bunların evrimsel atalarımızın hücrelerine girerek konakçılarını genetik materyallerini kopyalamaya ve taşımaya kandırdığını öne sürüyor. Zamanla sperm, yumurta ve embriyolara sızdılar, DNA'larını gelecek nesiller için bir fosil kaydı gibi pişirdiler ve bu süreçte evrimi şekillendirdiler.
Artık işlevsel virüsler üretemeseler bile, Yapılan araştırmalar, endojen retrovirüslerin yakındaki genleri aktive eden 'anahtarlar' gibi davranabildiğini gösteriyor. Bazıları insan evriminde bir dönüm noktası olan plasentanın gelişimine ve Covid gibi modern virüslere karşı bağışıklık tepkisine katkıda bulunmuştur. Chuong, “Bu endojen retrovirüslerin bizim avantajımıza evcilleştirilebileceğini gösteren çalışmalar var, ancak bunların bize nasıl zarar verebileceğini gösteren çok fazla çalışma yok” diyor.
Kanserdeki rollerini keşfetmek için kendisi ve laboratuvarının ilk yazarı Atma Ivancevic, 21 insan kanseri için kamuya açık veri kümelerinden genomik verileri analiz etti. Yaklaşık 30 milyon yıl önce primatları enfekte eden LTR10 olarak bilinen belirli bir endojen retrovirüs soyunun akciğer ve kolon dahil olmak üzere çeşitli kanserlerde şaşırtıcı derecede yüksek aktivite seviyeleri gösterdiğini buldular. Düzinelerce kolorektal kanser hastasından alınan tümörlerin daha ileri analizi, LTR10'un vakaların yaklaşık üçte birinde aktif olduğunu ortaya koydu.
Ekip, gen düzenleme aracı Crispr'ı kullanarak bu genin bulunduğu dizileri kestiğinde veya susturduğunda, kanser gelişimini ve büyümesini desteklediği bilinen kritik genlerin de etkisiz olduğunu buldu.
“Bu retrovirüsü tümör hücrelerinde susturduğunuzda, yakındaki genlerin ifadesini kapattığınızı gördük.”Ivancevic bildiriyor. Fareler üzerinde yapılan deneyler benzer sonuçlar üretti: Tümör hücrelerinden bir LTR10 anahtarı çıkarıldığında, XRCC4 adı verilen bir gen de dahil olmak üzere kanser teşvik eden anahtar genler de kapandı ve tümörleri küçültmek için uygulanan tedaviler daha iyi çalıştı.
Chuong, “Kanser hücrelerinin açılmaması gereken birçok gen ifade ettiğini biliyoruz, ancak onları neyin açtığını kimse gerçekten bilmiyor,” diyor. Ve şimdi ortaya çıktı ki, “onları açan anahtarların çoğu bu eski virüslerden geliyor.” Özellikle, incelenen endojen retrovirüs, birçok kanserde negatif olarak yeniden programlanan, iyi bilinen bir hücresel yol olan MAP kinaz yolundaki genleri açıyor gibi görünüyor. Çalışma, MAP kinazını inhibe eden ilaçların muhtemelen kısmen endojen retrovirüsü kapatarak çalıştığını öne sürüyor.
Yazarlar, bu retrovirüs ailesinin tek başına 70'e kadar geni düzenlediğini belirtiyorlar bu yolda kanserle ilişkilendirilmiştir. Farklı soylar muhtemelen farklı kanserleri destekleyen farklı yolları etkiler. Chuong, insanların yaşlandıkça genomik savunmalarının kötüleştiğinden ve eski virüslerin yeniden uyanmasına ve diğer sağlık sorunlarına da katkıda bulunmasına izin verdiğinden şüpheleniyor. Chuong, “Hastalığın hücrede nasıl ortaya çıktığı her zaman bir gizem olmuştur,” diyor. “Endojen retrovirüsler tüm hikaye değil, ancak bunun önemli bir parçası olabilirler.”
Yeni bir çalışma, bu antik viral genom parçalarının zararsız olmayabileceğini ortaya koyuyor. Uzak geçmişten günümüze bizimle birlikte seyahat eden bu 'otostopçular', endojen retrovirüsler olarak bilinir ve uzun zamandır herhangi bir zarar verme yeteneğinden yoksun, etkisiz veya 'çöp' DNA olarak kabul edilir. Ancak Colorado Boulder Üniversitesi'nden bir ekip tarafından yürütülen ve 'Science Advances'ta yayınlanan 'ata virüsleri' suçlayan araştırma, yeniden canlandırıldıklarında modern kanserlerin hayatta kalmasına ve gelişmesine yardımcı olmada kritik bir rol oynayabileceklerini gösteriyor.
Ancak bunun bir de olumsuz tarafı var: Çalışma şunu öne sürüyor: Bazı endojen retrovirüslerin susturulması kanser tedavilerinin daha iyi çalışmasını sağlayabilir. Çalışma, “modern hastalıkların yakın zamana kadar çok az araştırmacının dikkat ettiği bu eski viral enfeksiyonlardan önemli ölçüde etkilenebileceğini vurguluyor,” diyor Michigan Üniversitesi BioFrontiers Enstitüsü'nde profesör olan kıdemli yazar Edward Chuong. İnsan genomunun yaklaşık %8'inin endojen retrovirüslerden oluştuğu düşünülüyor, araştırma, bunların evrimsel atalarımızın hücrelerine girerek konakçılarını genetik materyallerini kopyalamaya ve taşımaya kandırdığını öne sürüyor. Zamanla sperm, yumurta ve embriyolara sızdılar, DNA'larını gelecek nesiller için bir fosil kaydı gibi pişirdiler ve bu süreçte evrimi şekillendirdiler.
Artık işlevsel virüsler üretemeseler bile, Yapılan araştırmalar, endojen retrovirüslerin yakındaki genleri aktive eden 'anahtarlar' gibi davranabildiğini gösteriyor. Bazıları insan evriminde bir dönüm noktası olan plasentanın gelişimine ve Covid gibi modern virüslere karşı bağışıklık tepkisine katkıda bulunmuştur. Chuong, “Bu endojen retrovirüslerin bizim avantajımıza evcilleştirilebileceğini gösteren çalışmalar var, ancak bunların bize nasıl zarar verebileceğini gösteren çok fazla çalışma yok” diyor.
Kanserdeki rollerini keşfetmek için kendisi ve laboratuvarının ilk yazarı Atma Ivancevic, 21 insan kanseri için kamuya açık veri kümelerinden genomik verileri analiz etti. Yaklaşık 30 milyon yıl önce primatları enfekte eden LTR10 olarak bilinen belirli bir endojen retrovirüs soyunun akciğer ve kolon dahil olmak üzere çeşitli kanserlerde şaşırtıcı derecede yüksek aktivite seviyeleri gösterdiğini buldular. Düzinelerce kolorektal kanser hastasından alınan tümörlerin daha ileri analizi, LTR10'un vakaların yaklaşık üçte birinde aktif olduğunu ortaya koydu.
Ekip, gen düzenleme aracı Crispr'ı kullanarak bu genin bulunduğu dizileri kestiğinde veya susturduğunda, kanser gelişimini ve büyümesini desteklediği bilinen kritik genlerin de etkisiz olduğunu buldu.
“Bu retrovirüsü tümör hücrelerinde susturduğunuzda, yakındaki genlerin ifadesini kapattığınızı gördük.”Ivancevic bildiriyor. Fareler üzerinde yapılan deneyler benzer sonuçlar üretti: Tümör hücrelerinden bir LTR10 anahtarı çıkarıldığında, XRCC4 adı verilen bir gen de dahil olmak üzere kanser teşvik eden anahtar genler de kapandı ve tümörleri küçültmek için uygulanan tedaviler daha iyi çalıştı.
Chuong, “Kanser hücrelerinin açılmaması gereken birçok gen ifade ettiğini biliyoruz, ancak onları neyin açtığını kimse gerçekten bilmiyor,” diyor. Ve şimdi ortaya çıktı ki, “onları açan anahtarların çoğu bu eski virüslerden geliyor.” Özellikle, incelenen endojen retrovirüs, birçok kanserde negatif olarak yeniden programlanan, iyi bilinen bir hücresel yol olan MAP kinaz yolundaki genleri açıyor gibi görünüyor. Çalışma, MAP kinazını inhibe eden ilaçların muhtemelen kısmen endojen retrovirüsü kapatarak çalıştığını öne sürüyor.
Yazarlar, bu retrovirüs ailesinin tek başına 70'e kadar geni düzenlediğini belirtiyorlar bu yolda kanserle ilişkilendirilmiştir. Farklı soylar muhtemelen farklı kanserleri destekleyen farklı yolları etkiler. Chuong, insanların yaşlandıkça genomik savunmalarının kötüleştiğinden ve eski virüslerin yeniden uyanmasına ve diğer sağlık sorunlarına da katkıda bulunmasına izin verdiğinden şüpheleniyor. Chuong, “Hastalığın hücrede nasıl ortaya çıktığı her zaman bir gizem olmuştur,” diyor. “Endojen retrovirüsler tüm hikaye değil, ancak bunun önemli bir parçası olabilirler.”