Kan screening för mitokondriella dna-mutationer förbättra prostatacancerdiagnos?


Kan screening för mitokondriella dna-mutationer förbättra prostatacancerdiagnos?

En ny studie som fann DNA-mutationer i hela mitokondriska genomet var kopplad till ökade nivåer av prostataspecifikt antigen (PSA) och prostatacancer i sig lyfter det intressanta förslaget att kanske screening av en mans mitokondriella genom kan öka noggrannheten i PSA-testet.

I en studie som dykt upp online i tidningen American Journal of Human Genetics Den 2 december beskrev österrikiska forskare hur de jämförde mitokondriellt DNA från cancervävnad med den av godartad vävnad för var och en av 30 österrikiska män med olika stadier av prostatacancer och fann 41 mutationer i cancerceller som de inte kunde hitta i friska prostata eller blod celler.

Mitokondrier är små "batterier" inuti varje cell som gör den energi som används av cellen. De har sitt eget DNA som är skilt från cellkärnans DNA.

Forskning som publicerades förra året visade att mitokondriella DNA-mutationer (mtDNA) var kopplade till prostatacancer, men seniorförfattare Dr Anita Kloss-Brandstätter, Innsbruck Medical University och kollegor, ville ta det här och titta över hela mitokondriella genomet bestående av över 16 500 baspar.

Kloss-Brandstätter berättade för pressen att detta var den första studien som syftade till "hela mitokondriella genomet i prostatacancer och godartad vävnad från samma patient med en överlägsen sekvenseringsstrategi".

Hon och hennes kollegor fann att männen med mer avancerade cancer hade fler mutationer, vilket tyder på att dessa kan användas som markörer för cancerprogression och spridning.

De skrev att "sekvensering av utvalda mitokondriella regioner sannolikt kommer att resultera i ett mutationsspektrum användbart för prognos".

"Dessa resultat kommer potentiellt hjälpa andra att övervaka malign transformation, tumörprogression och metastas," säger Kloss-Brandstätter.

Men kanske det mest slående resultatet var när de upptäckte en stark länk mellan "somatiska tRNA" -mutationer och PSA-nivåer vid diagnos.

"Patienter med en somatisk tRNA-mutation hade ett signifikant högre PSA-värde vid diagnos än patienter utan en somatisk tRNA-mutation", säger Kloss-Brandstätter.

TRNA har en särskild roll i mitokondriell proteinsyntes: den flyger runt som en liten helikopter och släpper aminosyramolekyler till rätt ställe för att göra proteinerna.

Mutationer i tRNA skulle antagligen störa mitokondrierens förmåga att göra ATP, som normala celler använder som en energikälla.

Mitokondrier gör ATP via aerob andning, men som Phillip Nagley från Monash University i Melbourne, Australien, påpekade nyligen till New Scientist, får många cancerceller sin energi från glykolys, vilket förekommer i de flytande cellerna i stället för den aeroba andningsförloppet hos mitokondrierna.

Aerob andning är effektivare för energiproduktion, och normala celler använder endast glykolys om de saknar syre. Men cancerceller kan också få en ökning från det faktum att glykolys producerar också de kemiska byggstenarna för att skapa celler, som de behöver växa och föröka sig.

Detta kan vara en faktor i den förändrade metabolismen som är typisk för cancerceller, säger Nagley.

Prostatacancer är en av de vanligaste cancerformer som diagnostiseras i USA och Europa, och den vanligaste sättet att testa det icke-invasivt är PSA-blodprovet, vilket rutinmässigt görs i vissa länder för män i åldern 50 år.

Men medan det generellt sett är ju högre nivået av PSA, ju mer sannolikt det är att patienten har prostatacancer, kan PSA också höjas av andra skäl, till exempel på grund av en förstorad men godartad prostata eller en infektion. Resultatet skulle fortfarande vara bekräftat med en prostata biopsi, som är invasiv och inte utan risk.

Att lägga till mitokondriell DNA-sekvensering i PSA-testet kan leda till en mer exakt diagnos för patienter, säger Kloss-Brandstätter.

"Somatiska mutationer i hela det hela mitokondriella genomet är associerade med förhöjda PSA-nivåer hos prostatacancerpatienter."

Anita Kloss-Brandstätter, Georg Schäfer, Gertraud Erhart, Alexander Hüttenhofer, Stefan Coassin, Christof Seifarth, Monika Summerer, Jasmin Bektic, Helmut Klocker, Florian Kronenberg.

The American Journal of Human Genetics , Volym 87, utgåva 6, sid 802-812, publicerad online 02 december 2010.

DOI: 10,1016 / j.ajhg.2010.11.001

Ytterligare källor: New Scientist ("Är mitokondriellt DNA hemligt för prostatacancer?" 20 december 2010), Cell Press (pressmeddelande, 2 december 2010).

Genetic Engineering Will Change Everything Forever – CRISPR (Video Medicinsk Och Professionell 2019).

Avsnitt Frågor På Medicin: Människans hälsa