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古代病毒可以帮助杀死癌症

2019-09-21

  科学家的最新研究,数百万年前感染我们祖先的病毒的DNA“回声”可以帮助免疫系统识别并杀死甲状腺癌细胞
 
  这项发表在基因组研究中的新研究研究了“内源性逆转录病毒”,即人类基因组中被感染我们祖先的病毒留下的DNA片段。
 
  在数百万年的时间里,我们的祖先感染了无数种病毒,如今他们的DNA构成了我们基因组的比人类基因更多。人类基因组中约有8%由逆转录病毒DNA组成,而已知基因仅占1-2%。
 
  这项研究的负责人负责人博士解释说:“这种病毒DNA通常处于休眠状态,因为它要么无功能,要么我们的身体已经对其进行抑制。”“但是,当细胞发生癌变时,其中某些抑制机制可能会失效,并且这种古老的病毒DNA可以被重新激活。在这项研究中,我们寻找了被癌症重新激活并产生免疫系统可以看到的产物的病毒DNA。希望是,如果我们可以训练免疫系统来发现这些,我们可以选择性地靶向癌细胞。”

 
 
  唤醒古代DNA
 
  基因是DNA片段,其中包含产生蛋白质的指令,这些蛋白质在细胞或人体中发挥重要作用。在生产蛋白质之前,将这些说明转录为RNA“信使”分子。但是,该转录过程可能会受到基因外部DNA(包括内源性逆转录病毒)的影响。
 
  为了研究内源性逆转录病毒对转录的影响,研究小组使用一种称为“RNASeq”的技术对来自31种不同癌症类型的患者样本进行了研究,该技术可以读取短而随机的RNA片段。以未知顺序排列该序列,每个样本最多需要5000万个“读数”才能构建出完整的转录活性图谱。
 
  科学家说:“将完整的转录谱拼凑在一起是一项艰巨的任务。”“被比喻为试图阅读一本被切碎成几百万本的杂志,甚至在您甚至不知道该杂志的本意或所用语言的情况下。您所拥有的只是随机的片段,因此可以将它们切成碎片在一起,您需要查看它们重叠的位置。”
 
  该团队使用了来自768个患者样本的RNA测序数据,将近400亿个读数拼凑在一起。即使使用复杂的算法,台式计算机也需要连续运行24年才能将这些数据缝合在一起。为了显着加快速度,研究人员求助于Crick的专业科学计算团队。在内部高性能计算集群上运行分析,他们可以更快地获得结果。
 
  根据完整的转录数据,研究团队开发了内源性逆转录病毒产生的超过130,000种不同RNA转录物的目录,其中一半以上以前未被发现。其中,大约有6,000个转录本是在癌症样本而非健康组织中专门发现的。其中许多是特定于癌症类型的,大多数个体癌症都表达高水平的几百个转录本。
 
  “我们专注于黑色素瘤特异的转录本,并应用了一种算法来预测哪些可以编码免疫系统可见的物质,”科学家解释说。“我们从基因组的8个不同区域中发现了14个候选转录本,这些转录本可以产生独特的癌症抗原。与实验室的蛋白质组学团队一起,我们检查了质谱数据,以查看这些抗原中是否存在真正的抗原。病人样本,这将范围缩小到九种独特肽,可能是可见的免疫系统。我们希望这种做法能够形成未来癌症治疗的基础上,如果我们能够接种的免疫系统识别和攻击癌细胞呈现这些肽。“

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