陳根：算法治癌——癌症如何改變組蛋白標記物？_風聞

文/陳根

癌症的個性化，加之精準醫學時代的到來，正對過去癌症臨牀指南造成了全新的、巨大的挑戰。

事實上，一直以來，癌症作為一類複雜疾病，都是多種疾病的統稱，包括肺癌、胃癌、腸道癌、皮膚癌等。這些癌症有一個共同的特性，就是細胞的異常增長。因為這些細胞區別於正常細胞，所以被稱為癌細胞。這也讓癌症成為一類個性化的疾病**，不同人使用同種藥****，**效果和副作用都不盡相同。

精準醫療的發展為個性化治療癌症提供了技術條件。篩查、靶向治療和免疫療法、大數據、算法和癌症生物學的重要新知識正在改變我們預防、檢測、診斷、治療癌症的方式。這些進展幫助社會持續邁向實現癌症個體化治療的目標。

現在，EPFL和UNIL的科學家們則稱，**他們****在癌細胞上使用了一種新的算法，以獲得知識以及組蛋白標記（H3K27ac）的變化和誘導細胞核中染色質區域的重新定位。**科學家們還描述了被稱為增強子和啓動子的調節元素之間局部接觸的改動如何影響腫瘤基因的表達。

該團隊使用一種基於算法的新方法來研究癌細胞如何重組DNA的三維結構，以提高被稱為致癌基因的促癌基因的活性。科學家們專注於細胞內DNA包裝的四條染色體，以及染色體在細胞核的小範圍內是如何組織的。在正常的DNA中，每個細胞攜帶23條染色體，每條染色體有兩個副本。

然而，通常，染色體的結構和組織在癌細胞中會發生變化。在一個癌細胞中，8號染色體副本的一個片段可以連接到14號染色體副本上。染色體也可以採取更寬鬆或緊湊的結構，這取決於被稱為表觀遺傳標記的化學修飾。

此次研究中，該團隊使用了被稱為Calder的遺傳算法方法，它用於追蹤基因組區域在細胞核內如何相互定位。該團隊使用該方法來比較100多個樣本中的基因組空間組織。

Calder追蹤了由於表觀遺傳標記變化而從細胞核的一個區域“移動”到另一個區域的染色質區域。研究小組發現，在淋巴瘤細胞中，特定的表觀遺傳變化導致染色質區域被重新定位到細胞核的不同區域，導致新的局部相互作用，過度激活致癌基因的表達。

這項研究正試圖獲得對癌症的新認識以及抗擊癌症的潛在方法，以便於在未來，個性化醫療能夠有更多的依據。