Geny specifické pro člověka, které formovaly lidskou inteligenci

Studie vedená Dr. Li Chuanyunem z Institutu genetiky a vývojové biologie Čínské akademie věd (CAS) odhalila, jak nedávno vyvinuly lidské specifické geny-kritické pro vývoj mozku a kognitivní schopnosti-může být unesena rakovinou, aby mohla řídit růst nádoru.

Publikováno v Buněčná genomikaThe studie mosty Evoluční biologie a medicína rakoviny, odhalující nové terapeutické příležitosti.

Na rozdíl od většiny Geny To se vyvíjí duplikací a modifikací stávajících, vycházejí de novo geny z nekódující DNA a kódují zcela nové biologické funkce.

Vědci identifikovali 37 takových genů jedinečných pro člověka a naše nejbližší příbuzné APE na základě 120 savčích genomů, 1 900 lidských transkriptomů a 100 milionů proteinových spekter.

Tyto geny jsou obvykle aktivní pouze v mozku a varlatech během časného vývoje. Tam pomáhají utvářet jedinečně lidské rysy, jako je náš zvětšený mozek a zlepšená kognitivní kapacita v průběhu evoluce, podle předchozích studií týmu.

Rakovina však unáší stejné geny. Analýzou 5 278 vzorků nádorů zahrnujících 22 typů rakoviny vědci zjistili, že téměř polovina z těchto genů se aberantně aktivuje v rakovinných tkáních – často tvorbou extrachromozomální kruhové DNA (ecDNA).

Funkční testy využívající CRISPR-Cas9 a siRNA potvrdily, že 57% těchto genů přímo podporuje proliferaci nádorových buněk a jejich nadměrná exprese koreluje s horšími výsledky pacienta.

„Toto je Evolution’s Gamble,“ řekl Dr. Li, vedoucí autor studie. „Stejné genetické inovace, díky nimž nás inteligentní, se zdá, že nás činí zranitelnými, ale tuto evoluční zranitelnost proměňujeme na klinickou příležitost.“

Vědci se zaměřili na dva geny specifické pro člověka, ELFN1-AS1 a Tymsos. „Tyto geny jsou jako spící bomby,“ řekl Dr. Li. „Jsou zcela nepřítomné u jiných druhů, neaktivní ve zdravých dospělých tkáních, ale jsou reaktivovány pouze v nádorech – vytvářejí jim ideální cíle.“

Ve spolupráci s Dr. Cheng Qiang z Peking University vyvinuli vědci vakcíny mRNA, které trénují imunitní systém, aby rozpoznali tyto proteiny specifické pro nádory.

V humanizovaných myších modelech vyvolaly vakcíny robustní imunitní odpovědi proti nádoru, zejména v kombinaci s existujícími imunoterapiemi. Imunitní buňky pacienta také vykazovaly imunitní odpovědi specifické pro antigen, což naznačuje slibný nový přístup.

„Tyto evolučně mladé geny byly neviditelné výzkum rakoviny Ze dvou klíčových důvodů, “řekl autor spoluzakladatelů Dr. Ni.

„Za prvé, chybí ve standardních modelových organismech a za druhé, genomické databáze je neprackovaly jako nekódující nebo pseudogeny. Naše práce je konečně uznává za oba řidiče lidského poznání a slibují nové terapeutické cíle-v průběhu let se obracejí miliony let evoluce do potenciálních klinických řešení.“ “