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Genetischer Mosaik verbunden mit dem Altern und Krebs
Zwei neue Studien haben einen Zustand, der als genetischer Mosaikismus bekannt ist, mit Altern und Krebs in Verbindung gebracht. Sie weisen darauf hin, dass das Vorhandensein der Krankheit, deren Risiko mit dem Alter zunimmt, ein Biomarker für die Früherkennung von Krebs und anderen chronischen Krankheiten sein könnte.
Genetischer Mosaikismus ist, wo einige der Körperzellen veränderte DNA enthalten, während andere dies nicht tun: So hat eine Person mit Mosaiken eine Mischung aus normalen und mutierten Zellen.
Eine der beiden Studien wurde vom National Cancer Institute (NCI) und die andere von Gene Environment Association Studies (GENEVA) geleitet, die vom National Human Genome Research Institute (NHGRI) gesponsert wird. Sowohl das NCI als auch das NHGRI sind Teil der National Institutes of Health in den USA.
Beide Studien wurden im Internet veröffentlicht Naturgenetik am 6. Mai.
Frühere Forschungen haben gezeigt, dass bestimmte große strukturelle Anomalien in Chromosomen mit einem erhöhten Krebsrisiko verbunden sind.
Diese zwei neuen Studien zeigen, dass Mosaik, eine Art großer struktureller Anomalie in Chromosomen, in einem kleinen Prozentsatz von Menschen ohne Krebsanamnese nachgewiesen werden kann.
Sie zeigen auch, dass diese Abnormitäten mit zunehmendem Alter zunehmen, insbesondere nach dem 50. Lebensjahr und mit einem höheren Krebsrisiko verbunden sind.
Co-Autor Dr. Stephen Chanock ist Leiter des Labors für Translationale Genomik in der Abteilung für Krebsepidemiologie und Genetik am NCI. Er sagte den Medien, dass:
"Diese beiden Studien liefern große bevölkerungsbasierte Beweise dafür, dass der genetische Mosaikismus mit dem Alter zunimmt und ein Risikofaktor für Krebs sein könnte."
Er fügte hinzu, dass die Verbindung mit Krebs einen wichtigen Punkt in Bezug auf die Stabilität des Erbguts eines Menschen aufwirft: Es "legt nahe, dass der Nachweis von genetischem Mosaik ein früher Marker für die Erkennung von Krebs oder vielleicht anderer chronischer Krankheiten sein könnte".
Forscher des GENEVA-Konsortiums und des NCI führen regelmäßig Qualitätskontrollen der Daten aus genomweiten Assoziationsstudien (GWAS) durch. Während sie diese Überprüfungen durchführten, bemerkten sie eine unerwartete Häufigkeit von strukturellen Anomalien in den Chromosomen.
Zuerst dachten sie, dass es sich bei den Abnormalitäten um Fehler bei den Laborverfahren handelte, aber bei Studien, die nach Verbindungen zu Krankheiten wie Krebs suchten, stellten sie fest, dass sie häufig auftraten, indem sie Hunderttausende gemeinsamer Unterschiede über die DNA-Profile einzelner Patienten verglichen.
Dieser Befund veranlasste sie zu der Frage, ob solche Anomalien in der allgemeinen Bevölkerung vorhanden sein könnten und wenn ja, mit welcher Häufigkeit?
Obwohl NCI-Forscher in einer früheren populationsbasierten Studie in Spanien bereits genetischen Mosaikismus gefunden hatten, hatte dies keine genaue Schätzung der Prävalenz in der Allgemeinbevölkerung ergeben.
Um die geschätzte Häufigkeit in der Allgemeinbevölkerung zu berechnen, verwendete der Erstautor Kevin B Jacobs vom NCI und seinen Kollegen Daten von 13 GWAS mit insgesamt 31.717 Krebsfällen und 26.136 Krebs-freien Kontrollen.
Sie fanden heraus, dass bei Teilnehmern mit soliden Tumoren genetische Mosaikanomalien häufiger vorkamen als bei krebsfreien Teilnehmern (0,97 Prozent gegenüber 0,74 Prozent).
Unterdessen führten Forscher des GENEVA-Konsortiums, das an der Universität von Washington, Seattle, arbeitet, wo die Erstautorin Cathy C Laurie zusammen mit Forschern von NHGRI und NCI 16 ähnliche Analysen durch, die Gruppen aller Altersgruppen und verschiedener chronischer Gruppen abdecken Krankheiten. In dieser Studie konzentrierte sich jedoch nur ein kleiner Teil der Analysen auf Krebs.
Sie untersuchten Blutproben von über 50.000 Teilnehmern und fanden in 404 von ihnen genetische Mosaikanomalien, von denen die meisten über 50 Jahre alt waren.
Für die unter 30-Jährigen lag die Prävalenz bei 0,2 Prozent und stieg stetig über dieses Alter, wobei die über 60-Jährigen stark anstiegen und bei den über 75-Jährigen 2,5 Prozent erreichten.
Die NCI-geführte Studie hatte auch gezeigt, dass, während Mosaik-Chromosomenanomalien bei etwas weniger als 1 Prozent der Studienteilnehmer vorhanden waren, die Häufigkeit mit dem Alter zunahm, was mit den GENEVA-Ergebnissen übereinstimmt.
Frühere Studien haben gezeigt, dass genetischer Mosaikismus im Laufe der Zeit entsteht und sich anhäuft, wobei sich die Nachkommen von Mosaikzellen im ganzen Körper ausbreiten, was erklären könnte, warum der Zustand bei älteren Menschen häufiger auftritt.
Dr. Teri Manolio, Direktor des Office of Population Genomics bei NHGRI, sagte:
"Die wiederholte Sammlung von Blutproben kann eine wichtige Rolle dabei spielen, zu bestimmen, wie der genetische Mosaikismus in älteren Jahren schnell ansteigt."
Die GENEVA-Forscher sahen dies bei einem Teilnehmer, dessen Blut zweimal probiert wurde: einmal im Alter von 66 Jahren und dann wieder im Alter von 72 Jahren.
"Während in der früheren Probe keine Mosaikanomalien entdeckt wurden, enthielt die spätere Probe fünf Mosaikanomalien, jeweils auf einem anderen Chromosom", sagte Manolio.
Forscher am NIH sagen, dass die Studien wichtige Implikationen für molekulare und Genom-Studien von Krebs haben, wie NIH's Cancer Genome Atlas und die Arbeit des International Cancer Genome Consortium.
Sie sagen, dass jetzt mehr Studien in Gruppen von derzeit gesunden Personen durchgeführt werden sollten, mit gesundheitlichen Folgen im Laufe der Zeit und DNA-Proben, die regelmäßig entnommen werden, um Krankheiten und die Wirkung von Behandlungen zu untersuchen.
Wir müssen mehr über die Entstehung und Stabilität von Mosaikanomalien wissen, fordern sie.
Geschrieben von Catharine Paddock
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