据科技日报柏林3月19日电
DNA分子结构的甲基基团是控制人体基因变化的决定性物质,甲基基团的缺损会阻碍细胞遗传信息的传递,并导致发生癌症。据此,德国马普信息技术研究所与萨尔布吕肯大学合作,开发出一种软件,通过对健康细胞与癌细胞的甲基化模式对比,可以预测人体细胞中甲基基团的变化,从而可开发相应的抗癌药物。
根据人们对癌症的通常理解,肿瘤的产生是由于遗传基因的变化,这种变化可能是单一DNA结构,直至整个染色体遗传片段的变异或消失。因为这种损害性的变化通常是不可逆的过程,所以在治疗过程中需要通过手术或化疗将所有癌细胞清除。然而基因变化往往要到癌症的晚期才能确定,这就给治疗带来了很大困难。
为了开发更有效地抗癌疗法,萨尔布吕肯大学专家根据遗传细胞变异理论,即遗传变异不仅涉及DNA序列的变化,而且导致DNA结构的变化,而这种变异最明显的是体现在与DNA结构相关的甲基基团上。在健康细胞中,DNA的甲基化承担生命的许多重要使命,它保护细胞不受陌生DNA的侵入,帮助新生的DNA分子矫正差错,以及控制基因的活性。而癌细胞中的甲基化能力已经破坏,因此DNA无法实现正常的甲基化过程,因此当细胞发生损害性变化时,相关的基因无法正确工作。
癌症原则上讲可以通过基因修正的方法治疗,但关键是要在癌症初始阶段就应用抗癌药物,将癌细胞消灭。现在许多制药厂和药物实验室都在开发基因修正的抗癌药物,这类药物可以对癌细胞的DNA甲基化起作用。但它不仅抑制肿瘤细胞的变化,而且对正常细胞生长所必须的自然DNA甲基化过程也有副作用,即和传统的化疗方法一样,会对病人产生损害。
德国专家这项研究的目的是试图对人体遗传物质中DNA的甲基化模式有更好的认识,如果能将此谜团解开,就可以更好地应用基因修正药物,而明显地减少副作用。目前,萨尔布吕肯大学在与马普信息技术研究所的合作下开发出一种软件,可以在医疗试验中准确地检测和给出DNA甲基化数据。科学家首先建立起健康人体血液中DNA甲基化模式数据,然后再建立癌细胞的DNA甲基化模式,通过两者对比,就可以对癌症的典型模式进行预测,达到早期发现和治疗癌症的效果。