Analyse van 2.658 tumoren werpt nieuw licht op mutaties in kanker
Een grootschalige studie, uitgevoerd door KU Leuven en The Francis Crick Institute toont aan dat 21% van de tumoren dubbele mutaties hebben waarbij precies dezelfde letter in zowel de maternale als de paternale kopie in je DNA gemuteerd is. Een waarneming waarmee tot nu toe geen rekening werd gehouden bij de analyse van tumoren en die zeer belangrijk is voor toekomstig kankeronderzoek naar de oorsprong van mutaties en hun biologische betekenis voor de ontwikkeling van kanker. Hun resultaten verschijnen vandaag in Nature Genetics.
Ons DNA kan je zien als een groot receptenboek, geschreven met maar 4 verschillende letters (A, C, G en T). Met ongeveer 3 miljard karakters kan je het menselijke DNA dan ook vergelijken met zo’n 3.000 dikke kookboeken van Jeroen Meus. Telkens wanneer een cel deelt, moet je hele DNA overgeschreven worden. Het is niet ondenkbaar dat bij het overschrijven van 3.000 kookboeken een schrijffout gebeurt: een mutatie die een cel kan transformeren tot een kankercel.
Balletjes of billetjes in tomatensaus?
Gelukkig beschikken de meeste cellen in ons lichaam over twee sets kookboeken, één van je moeder en één van je vader. Hierdoor kunnen alle recepten nog vlot afgelezen worden, ook al sluipt er eens een foutje in één van de twee. De kans is statistisch bijzonder klein dat je cellen bij opeenvolgende delingen een fout maken in exact hetzelfde karakter in beide kookboeken. Om een voorbeeld te geven, analoog aan het kookboek: balletjes in tomatensaus wordt eerst belletjes in tomatensaus in moeders recept en nadien billetjes in de vaderlijke versie of omgekeerd.
Omdat de kans dat dit balletjes/belletjes/billetjes-verhaal zich in jouw DNA voordoet zo klein is, werd in genetische studies aangenomen dat deze situatie zich gewoonweg niet voordoet en bijgevolg letters in ons DNA slechts één keer veranderen. Uit grootschalig onderzoek van KU Leuven en The Francis Crick Institute in Londen blijkt nu dat deze assumptie - alvast voor kankercellen - niet klopt.
Dubbele mutaties zijn geen toeval
Het team onderzocht 2.658 volledige DNA-sequenties van 38 verschillende types tumoren en vond deze dubbele mutaties in maar liefst 21% van de gevallen.
“Hoewel de kans statistisch heel klein is dat dezelfde letter zowel in de maternale als paternale kopie muteert, komt het toch voor in één op de vijf onderzochte tumoren. Dat aantal is te groot om toeval te zijn”, aldus postdoctoraal onderzoeker Jonas Demeulemeester.
“Zo zien we dat, bijvoorbeeld bij huidkanker, bepaalde stukjes DNA veel gevoeliger zijn voor schade door UV-licht dan andere, zonder grote gevolgen voor de cellen. Deze infomatie is essentieel voor de zoektocht naar mutaties die bijdragen tot het ontstaan van kankercellen en dus goede doelwitten kunnen zijn voor behandelingen”, vervolgt Demeulemeester.
Het team van Demeulemeester werkt volop aan nieuwe informaticaprogramma’s zodat ook andere wetenschappers deze dubbele mutaties kunnen opsporen en onderzoeken.
“Deze dubbele mutaties werden tot nu toe over het hoofd gezien of beschouwd als ‘technische fouten’. Daarom werden ze ook niet meegenomen in de analyse van kankergenomen. Onze studie toont aan dat ze wel degelijk van belang zijn en dat er nood is aan computerprogramma’s die hen wél kunnen detecteren”, besluit Demeulemeester.
Meer informatie
De studie “Biallelic mutations in cancer genomes reveal local mutational determinants” door Demeulemeester et al. is verschenen in ‘Nature Genetics’ (DOI: 10.1038/s41588-021-01005-8).