분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2016-03-09 12:03:11 , Hit : 829
 NIH 연구진들은 5가지 종류의 암에서 공유되는 충격적인 게놈 상의 특징을 확인

분류
기술동향 > 보건의료  

출처
생명공학정책연구센터, 미국 국립보건원


자료발간일
2016-02-05
등록일
2016-03-09


내용바로가기
http://www.nih.gov/news-events/news-releases/nih-researchers-identify-striking-genomic-si...  


NIH 연구자들이 다섯 종류의 암에서 공통적인 암 DNA에 DNA 메틸화 서명을 규명. 이러한 특징은 조명스위치의 조광기처럼 유전자의 발현을 조절할 수 있는 메틸화라고 불리우는 DNA의 화학적인 변형이 원인. 다양한 암들을 조기에 진단하는데 이용될 수 있는 혈액 검사법 개발을 촉진할 것으로 희망




□ 국립보건원의 연구자들은 다섯가지의 다른 종류의 암에서 일어나는 암 DNA의 충격적인 서명을 확인

  ㅇ 그들은 또한 이런 메틸화 서명이 많은 다른 종류의 암에서도 존재한다는 증거를 발견

  ㅇ 이러한 특정한 서명은 조명스위치 조광기처럼 유전자들의 발현을 조절할 수 있는 메틸화라고 불리우는 DNA 화학적인 변형에 기인

  ㅇ 연구자들에 의해서 많은 암 DNA에서 발견되는 것과 같은 DNA 메틸화의 많은 양은 유전자의 활성을 감소

  ㅇ 이러한 진전에 근거하여 연구자들은 다양한 종류의 암들을 조기에 진단할 수 있는 혈액 검사의 개발을 촉진할 것을 희망

  ㅇ 이 연구결과는 2016년 2월 5일 Journal of Molecular Diagnostics에 게재




□ 국립 인간유전체 연구소 기관연구 부문의 컴퓨터 생물학자인 Laura Elnitski* 박사는 특징적인 메틸화 기반 서명의 규명은 소나무 숲에서 가문비나무를 찾는 것과 같다고 언급

  ㅇ 규명은 기술적인 도전이지만 암에 특이한 ZNF154라고 알려진 유전자 주변에 증가한 메틸화 서명을 발견

    * Elnitski 박사는 NHGRI의 중개 및 기능 유전체 부문의 선임 연구자이자 유전체 기능 분석 실험실의 책임자




□ 2013년 그녀의 연구진은 13개 다른 기관의 15개 암 종류에서 하나의 가능한 공통 암 바이오마커로 여겨지는 ZNF154 주변에 메틸화 표시(또는 서명)을 발견

  ㅇ 바이오마커는 질환의 존재를 알려주는 생물학적인 분자

  ㅇ Elnitski 박사 연구진은 고형암으로부터 추출한 DNA를 사용하여 메틸화 표시를 규명




□ Elnitski 박사는 우리 연구진들은 이 발견 이후에 잠을 잘 수 없었다고 언급

  ㅇ 이러한 바이오마커 후보를 찾았을 때 너무 흥분되었고 여러 종류의 암에 적용될 수 있는 바아오마커의 최초라고 강조




□ 이번 새로운 연구에서 그들은 장, 폐, 유방, 위장 및 자궁내막 암의 숨길 수 없는 메틸화 표시들을 발견한 일련의 단계들을 개발

  ㅇ 그들은 모든 암 종류 및 서브타입들이 ZNF154 주변의 동일한 메틸화 표시를 지속적으로 생산한다는 것을 발견




□ NHGRI 과학 책임자 Dan Kastner 박사는 메틸화 표시 발견은 몹시 힘들고 가치있는 과정이었다고 언급

  ㅇ 이러한 발견들은 혈액 검사를 통해 조기 암 규명을 위한 검사를 개발하는데 중요한 단계가 될 수 있을 것이라고 강조




□ 미 국립보건원 기관연구 염기서열 분석 센터는 중합효소 연쇄반응(PCR)이라고 불리는 기술을 이용하여 증폭한 암 DNA를 분석

  ㅇ Elnitski 박사와 그녀의 연구진들은 다른 암 종류들에 걸쳐 ZNF154 메틸화가 증가되어 있는 수준임을 발견하고 그 결과를 분석




□ 증가한 메틸화화 암 간의 연관을 확인하기 위해서 Elnitski 박사 연구진은 암이 있거나 없는 사람들의 DNA 상의 메틸화 표시를 보는 컴퓨터 프로그램을 개발

  ㅇ 프로그램에 이런 정보를 입력하여 그들은 암 DNA를 검출하는 역치를 예언

  ㅇ 메틸화된 분자들의 양이 99% 감소하였을 때조차 컴퓨터는 혼합물에서 암 관련 메틸화 표시 검출이 가능

  ㅇ 암들이 종종 혈류로 DNA를 방출하는 것을 알고 그들은 혈액에서 발견될 수 있는 순환되고 있는 암 DNA 양을 계산  

향후 과정들




□ Elnitski 박사는 다음 단계로 순환되고 있는 DNA의 낮은 수준에서의 검출 정확도를 결정하기 위해 방광, 유방, 장, 췌장 및 전립선 암 환자들로부터 혈액 샘플들에 대한 스크리닝을 시작

  ㅇ 암 환자의 암 DNA는 전형적으로 혈류 내 순환되는 모든 DNA의 1~10% 사이를 차지

  ㅇ 연구진들은 순환되는 DNA 10%가 암 서명을 포함할 때 그들의 감지율이 꽤 좋다는 점을 주목

  ㅇ 메틸화는 그렇게 낮은 수준에서도 감지될 수 있기 때문에 종류에 따라 진행된 암뿐만 아니라 중간단계 및 초기 암들을 감지하기 위해서 적합




□ Elnitski 박사 연구진은 국립 암 연구소의 중개 유전체 실험실 책임자 및 여성 악성종양 부문 연구자인 Christina Annunziata 박사와 협력

  ㅇ 그들은 처리의 절차에 대한 과정들을 입증하고 이런 종류의 분석이 재발에 대한 향상된 감지와 궁극적으로는 개선된 성과를 이끌 수 있는지 여부를 결정하기 위해 난소암을 가진 여성들의 혈액 샘플들을 시험할 예정




□ 난소암은 초기단계에서는 감지가 어려우며 아직까지 증명된 조기 감지 방법들이 없다고 Annunziata 박사가 언급

  ㅇ 치료가 가능할 때 질환을 감지하기 위한 신뢰할 수 있는 바이오마커가 필요하고 Elnitski 박사의 DNA 메틸화 서명을 이용한 새로운 접근법을 시험하기를 기대한다고 강조




□ 현재 혈액 검사들은 하나의 알려진 암 종류에 특이적

  ㅇ 다른 말로 임상의들은 우선 암을 발견하고 샘플을 제거해서 유전체 염기서열을 결정해야만 하며

    - 일단 암 특이적인 돌연변이가 발견되면 그들은 혈액에서의 출현을 추적

  ㅇ 새로운 접근의 잠재력은 더 이상 암에 대한 사전 정보가 필요하지 않다는 점이고 장내시경과 유방조영술과 같은 다른 스크리닝 접근법들에 비해 덜 침습적이며 치료동안 암의 활성을 모니터링하거나 암에 대한 높은 위험에 놓인 개인들을 추적할 수 있다는 점

  ㅇ 일단 혈액검사가 개발되면 과학자 커뮤니티는 암이 없는데 암이 존재하거나 암이 존재하고 있는데 암이 없다고 알려주는지를 확인하기 위해서 연구들을 반드시 수행




□ 암들과 증가한 DNA 메틸화 간의 관련은 아직 규명이 필요

  ㅇ 증가한 메틸화는 세포 내 정상 과정들의 탈선을 나타내거나 암들이 많은 에너지를 소모하고 성장을 저지하는 세포 과정들을 회피한다는 사실과 관련이 있을 것으로 추정

  ㅇ 연구자들은 또한 ZNF154 유전자의 기능을 정확히 이해하지 못함




□ Elnitski 박사는 진단 시험을 개발하기 위한 기반을 마련하였고 이는 암을 조기에 잡을 수 있고 여러 종류의 암을 가진 사람들의 생존율을 획기적으로 향상할 것이라는 희망을 제공할 것이라고 언급





ㅇ 국립 인간유전체 연구소(NHGRI)

    - 미 국립보건원의 27개 연구소 및 센터 중 하나

    - NHGRI 외부 연구 프로그램은 전국에 걸쳐 연구, 연수 및 경력개발을 위한 연구비를 지원

    - NHGRI에 관한 추가적인 정보는 www.genome.gov를 참조


ㅇ 국립암연구소는 국가적인 암 프로그램을 이끌면서 암의 발생을 극적으로 감소시키고 암 환자 및 그들의 가족들의 삶을 개선하기 위해서 예방, 종양 생물학, 새로운 치료법의 개발, 연수 및 새로운 연구자에 대한 지도 등을 수행
- 암에 대한 보다 많은 정보가 필요하다면 국립암연구소 웹주소(http://www.cancer.gov)를 방문하거나 국립암연구소 정보 서비스, 1-800-4-CANCER로 전화하기 바람


ㅇ 미 국립보건원에 대하여 : 미 국립보건원은 국가에서 설립한 의료 연구기관으로 27개 연구소와 센터로 구성
- 기초, 임상 및 중개 의료 연구를 지원하는 주요 연방기관이며 질환들의 원인, 대처 및 치료를 연구
- 보다 많은 정보가 필요한 경우 www.nih.gov 방문 요망


* 출처 : 보도자료(2016년 2월 5일)
        (http://www.nih.gov/news-events/news-releases/nih-researchers-identify-striking-genomic-signature-shared-five-types-cancer)








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