Science：科学家成功将表观遗传学与数学进行整合从而更好地预测并阻断癌细胞的行为

来源：生物谷原创 2023-02-22 11:09

来自约翰霍普金斯大学等机构的科学家们通过研究提出了新的定量方法来更好地定义并测定基因功能的缺陷（即表观遗传学特征），以及其与癌症遗传蓝图的相互影响。

如今人们普遍认为，癌症是一种基因和基因功能获得性缺陷而诱发的一种疾病，近日，一篇发表在国际杂志Science上题为“Epigenetics as a mediator of plasticity in cancer”综述文章中，来自约翰霍普金斯大学等机构的科学家们通过研究提出了新的定量方法来更好地定义并测定基因功能的缺陷（即表观遗传学特征），以及其与癌症遗传蓝图的相互影响。

表观遗传学以及其通过对基因区域的化学改变来开启或关闭基因的能力，以及细胞核内DNA的包装方式是许多生物学过程的一个关键特征，比如胚胎发育等。研究者Feinberg解释道，在癌症发生过程中，表观遗传学的改变会促进表型的可塑性，即肿瘤细胞的行为发生持续性的改变或会帮助癌症侵入周围组织，并转移到其它器官且躲避宿主机体的自然防御机制（比如免疫反应）和化疗的攻击。在癌症中，这种可塑性预示着恶性细胞有能力改变状态并侵入全身的其它细胞和组织并维持其生存状态。

科学家成功将表观遗传学与数学进行整合从而更好地预测并阻断癌细胞的行为

图片来源：Science (2023). DOI:10.1126/science.aaw3835

如今数学能提供强大的工具来将癌症中的表型可塑性与驱动其的表观遗传学改变联系起来，尤其是，对熵(entropy，信息的不确定性)的测定能被应用于表观遗传学研究中，随着癌症的不断进展，控制细胞行为的表观遗传学信息就会被侵蚀，这样研究人员就能识别出表观基因组中发生这种情况的位点以及驱动熵值增加的基因。研究人员表示，定量分析癌症表观遗传学蓝图的新方法或能提供一种特殊工具来帮助理解遗传学和癌症发育和生长的其它驱动因素之间的关联，以及其与介导癌症蓝图的表观遗传学网络之间的关联。

文章中，研究者表示，能将癌症生物学和数学整合在一起的新技术或许就能帮助有效区分癌细胞和正常细胞，并能定量分析和测定细胞状态的表观遗传调节水平，还能揭示其如何影响细胞的行为。最后研究者Feinberg说道，如果我们能理解这些过程的话，我们或许就能识别出仅在癌细胞中发生的化学改变从而更好且更早地诊断癌症，并预测其行为，因此我们就能以更有针对性的疗法进行干预，这些定量方法必须是治疗的一部分，如果没有它们的话，研究人员或许就无法理解癌症的发生及发展。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

ANDREW P.FEINBERG，ANDRE LEVCHENKO.Epigenetics as a mediator of plasticity in cancer, Science (2023). DOI:10.1126/science.aaw3835