DNA 시퀀싱 방법, 게놈 블랙박스 '베일' 걷다 날짜: 2023년 1월 23일 원천: 케임브리지 대학교 요약: 많은 생명을 구하는 약물이 DNA와 직접 상호작용하여 암과 같은 질병을 치료하지만 과학자들은 지금까지 약물이 어떻게 그리고 왜 작용하는지 알아내기 위해 고군분투했습니다.
많은 생명을 구하는 약물이 DNA와 직접 상호작용하여 암과 같은 질병을 치료하지만 과학자들은 지금까지 약물이 어떻게 그리고 왜 작용하는지 알아내기 위해 고군분투했습니다.
네이처 바이오테크놀로지( Nature Biotechnology ) 저널에 발표된 논문에서 케임브리지 대학 연구원들은 소분자 약물이 표적 게놈과 상호 작용하는 위치와 방법을 감지할 수 있는 새로운 DNA 시퀀싱 방법을 설명했습니다.
공동 제1저자인 Yusuf Hamied 화학과의 Zutao Yu 박사는 "신체에서 약물이 작용하는 방식을 이해하는 것은 더 우수하고 효과적인 치료법을 만드는 데 필수적입니다."라고 말했습니다. "그러나 치료제가 30억 개의 염기를 가진 게놈을 가진 암세포에 들어가면 마치 블랙박스에 들어가는 것과 같습니다."
Chem-map이라고 하는 강력한 방법은 연구자들이 저분자 약물이 DNA 게놈의 표적과 상호 작용하는 위치를 감지할 수 있도록 함으로써 이 게놈 블랙 박스의 베일을 들어 올립니다.
매년 수백만 명의 암 환자가 독소루비신과 같은 게놈 표적 약물로 치료를 받습니다. 그러나 수십 년간의 임상적 사용과 연구에도 불구하고 게놈의 분자 작용 방식은 아직 잘 이해되지 않았습니다.
"많은 생명을 구하는 약물이 암과 같은 질병을 치료하기 위해 DNA와 직접 상호 작용합니다."라고 공동 제1 저자인 Jochen Spiegel 박사는 말했습니다. "우리의 새로운 방법은 약물이 게놈에 결합하는 위치를 정확하게 매핑할 수 있으므로 향후 더 나은 약물을 개발하는 데 도움이 될 것입니다."
Chem-map을 사용하면 연구원 은 small-molecule-directed transposase Tn5 tagmentation이라는 전략을 사용하여 전례 없는 정밀도로 작은 분자-게놈 상호 작용의 현장 매핑을 수행할 수 있습니다. 이것은 작은 분자가 게놈 DNA 또는 DNA 관련 단백질에 결합하는 게놈의 결합 부위를 감지합니다.
이 연구에서 연구원들은 널리 사용되는 항암제 독소루비신의 인간 백혈병 세포에서 직접 결합 부위를 결정하기 위해 Chem-map을 사용했습니다. 이 기술은 또한 히스톤 데아세틸라제(HDAC) 억제제 투시디노스타트에 이미 노출된 세포에 독소루비신을 사용하는 병용 요법이 어떻게 잠재적인 임상적 이점을 가질 수 있는지 보여주었다.
이 기술은 또한 G4로 알려진 DNA G-quadruplexes에서 특정 분자의 결합 부위를 매핑하는 데 사용되었습니다. G4는 유전자 조절과 관련된 4가닥 2차 구조이며 향후 항암 치료의 표적이 될 수 있습니다.
유 교수는 "우리가 이 오랜 문제를 해결할 수 있어 매우 자랑스럽다"며 "우리는 새로운 연구를 위한 많은 길을 열어줄 매우 효율적인 접근법을 확립했다"고 말했다.
연구를 이끈 Sir Shankar Balasubramanian 교수는 "화학 지도는 작은 분자가 DNA 또는 DNA 관련 단백질에 결합하는 게놈의 부위를 탐지하는 강력하고 새로운 방법입니다. 그것은 일부 약물 요법이 어떻게 작용하는지에 대한 엄청난 통찰력을 제공합니다. 인간 게놈과 상호 작용하고 보다 효과적이고 안전한 약물 요법을 보다 쉽게 개발할 수 있도록 합니다."