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Insights Genéticos em Tumores Cerebrais Pediátricos

Pesquisas recentes mostram mudanças genéticas que afetam tumores cerebrais em crianças e os resultados do tratamento.

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Tumores cerebrais são os tumores sólidos mais comuns encontrados em crianças com menos de 19 anos. Eles também são a principal causa de morte relacionada ao câncer nesse grupo etário. Existem mais de 100 tipos de tumores cerebrais em crianças, e esses tumores são bem diferentes dos encontrados em adultos. Embora a taxa de sobrevivência para tumores cerebrais pediátricos seja de 75% em cinco anos, muitos sobreviventes ainda enfrentam desafios tanto do tumor quanto dos tratamentos que receberam. Essa situação cria uma necessidade urgente de entender melhor como esses tumores funcionam e de novas opções de tratamento que possam melhorar as taxas de sobrevivência e a qualidade de vida dos pacientes e suas famílias.

Mudanças Genéticas em Tumores Cerebrais Pediátricos

Câncer geralmente envolve mudanças nos genes. Essas mudanças podem ser muito pequenas, como variantes de nucleotídeos únicos (SNVs), ou maiores, como variantes no número de cópias (CNVs) e Variações Estruturais (SVs). Tumores cerebrais pediátricos tendem a ter menos mudanças genéticas pequenas (SNVs), mas mais mudanças estruturais maiores (SVs) em comparação com outros cânceres infantis. Variações estruturais podem incluir coisas como deleções de DNA, duplicações e rearranjos de DNA. Uma forma específica de variação estrutural conhecida como cromotripse ocorre quando um único evento catastrófico leva a muitas mudanças durante um ciclo celular.

Aprendendo sobre essas mudanças genéticas, os pesquisadores esperam entender melhor o que causa esses tumores e como tratá-los de forma eficaz. Por exemplo, translocações (outro tipo de mudança estrutural) têm sido ligadas a certos tipos de câncer de sangue e podem ativar genes que promovem o câncer. Da mesma forma, mutações específicas em genes como BRCA1 e BRCA2 no câncer de mama e ovário mostram como certos tumores podem ser tratados com terapias direcionadas.

Principais Descobertas de Estudos sobre Tumores Cerebrais Pediátricos

Estudos recentes olharam mais de perto a estrutura dos tumores cerebrais pediátricos. Um grande banco de dados chamado Pediatric Brain Tumor Atlas reuniu mais de 1.000 tumores de mais de 30 tipos diferentes. Depois de filtrar amostras não relevantes, os pesquisadores analisaram 744 tumores, focando nos que tinham pelo menos dez amostras.

A análise desses tumores indicou uma grande variedade no número e tipos de mudanças estruturais presentes em diferentes categorias de tumores. Gliomas de alto grau tiveram mais mudanças estruturais, enquanto alguns tumores, como os papilomas do plexo coróide, não mostraram nenhuma. Ficou claro que certos tipos de tumores têm uma tendência maior a sofrer mudanças na estrutura do DNA do que outros.

Variações Estruturais Complexas

Variações estruturais complexas são aquelas com múltiplos pontos de mudança e podem incluir grupos agrupados de mudanças ou menos agrupados. Os pesquisadores encontraram assinaturas distintas dessas variações complexas. Por exemplo, certos tipos como gliomas de alto grau tinham padrões específicos de mudanças estruturais complexas. Outros tipos de tumores tinham bem menos mudanças complexas.

Variações complexas agrupadas mostraram ter conexões únicas com certos mecanismos de mudança genética, como aqueles que envolvem DNA circular ou alterações estruturais que ocorrem em regiões específicas do genoma. A presença de assinaturas específicas dessas variações pode ajudar na previsão do comportamento do tumor e na ajuda a abordagens de tratamento direcionadas.

Variações Estruturais Simples

Além das mudanças complexas, o estudo também focou em variações estruturais mais simples. Isso incluiu deleções, duplicações e rearranjos de seções menores de DNA. Os pesquisadores identificaram nove tipos distintos de variações estruturais simples, cada uma com sua frequência e distribuição entre os vários tipos de tumores.

Certos tumores, como os tumores astrocíticos de baixo grau, exibiram padrões específicos de variações simples. Por exemplo, uma assinatura notável conhecida como "fusão BRAF" foi predominantemente encontrada em tumores astrocíticos de baixo grau, indicando um possível alvo para terapia.

Características Genômicas e Sua Associação com Variações Estruturais

Variações estruturais não ocorrem aleatoriamente no genoma. Em vez disso, certas características genômicas, como o tempo de replicação do DNA e a presença de sequências específicas de DNA, podem influenciar onde essas mudanças acontecem. Os pesquisadores analisaram 31 características genômicas diferentes para entender como elas se relacionam com as variações estruturais em tumores cerebrais pediátricos.

O estudo descobriu que assinaturas específicas de variação estrutural estavam frequentemente ligadas a regiões do genoma que replicam tardiamente. Por outro lado, associações únicas foram observadas para algumas variações que não são vistas em cânceres adultos, sugerindo mecanismos subjacentes diferentes para tumores pediátricos.

Sobrevivência do Paciente e Variações Estruturais

É também importante ver como essas variações estruturais impactam os resultados dos pacientes. Embora a cromotripse e outras variações complexas tenham sido previamente associadas a baixa sobrevivência em cânceres adultos, a pesquisa atual não encontrou um padrão semelhante em tumores cerebrais pediátricos. Em vez disso, certas variações estruturais simples foram ligadas a resultados piores em gliomas de alto grau, sugerindo que os mecanismos de variação estrutural podem ser mais ativos em tipos específicos de tumores.

Conclusão

As descobertas desse estudo abrangente sobre tumores cerebrais pediátricos destacam a complexidade e diversidade das mudanças genéticas nesses tumores. Entender os diferentes tipos de variações estruturais, tanto complexas quanto simples, pode fornecer insights valiosos sobre a biologia dos tumores cerebrais pediátricos. Esse conhecimento pode, em última análise, levar a melhores estratégias de tratamento e resultados melhorados para os jovens pacientes que enfrentam essas condições desafiadoras.

O futuro da pesquisa sobre tumores cerebrais pediátricos está em explorar mais essas mudanças genéticas e como elas contribuem para o comportamento do tumor e a sobrevivência do paciente. Maior colaboração e compartilhamento de dados entre pesquisadores serão fundamentais para desbloquear novas descobertas que podem ajudar a guiar decisões clínicas e, em última análise, melhorar a vida das crianças diagnosticadas com esses tumores.

Fonte original

Título: Somatic structural variation signatures in pediatric brain tumors

Resumo: Brain cancer is the leading cause of cancer-related death in children. Somatic structural variations (SVs), large scale alterations in DNA, remain poorly understood in pediatric brain tumors. Here, we detect a total of 13,199 high confidence somatic SVs in 744 whole-genome-sequenced pediatric brain tumors from Pediatric Brain Tumor Atlas. The somatic SV occurrences have tremendous diversity among the cohort and across different tumor types. We decompose mutational signatures of clustered complex SVs, non-clustered complex SVs, and simple SVs separately to infer the mutational mechanisms of SV formation. Our finding of many tumor types carrying unique sets of SV signatures suggests that distinct molecular mechanisms are active in different tumor types to shape genome instability. The patterns of somatic SV signatures in pediatric brain tumors are substantially different from those in adult cancers. The convergence of multiple signatures to alter several major cancer driver genes suggesting the functional importance of somatic SVs in disease progression.

Autores: Lixing Yang

Última atualização: 2023-05-26 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.05.18.23290139

Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.05.18.23290139.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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