Science：科學家成功將表觀遺傳學與數學進行整合從而更好地預測并阻斷癌細胞的行為

如今人們普遍認為，癌癥是一種基因和基因功能獲得性缺陷而誘發的一種疾病，近日，一篇發表在國際雜志Science上題為“Epigenetics as a mediator of plasticity in cancer”綜述文章中，來自約翰霍普金斯大學等機構的科學家們通過研究提出了新的定量方法來更好地定義并測定基因功能的缺陷（即表觀遺傳學特征），以及其與癌癥遺傳藍圖的相互影響。

表觀遺傳學以及其通過對基因區域的化學改變來開啟或關閉基因的能力，以及細胞核內DNA的包裝方式是許多生物學過程的一個關鍵特征，比如胚胎發育等。研究者Feinberg解釋道，在癌癥發生過程中，表觀遺傳學的改變會促進表型的可塑性，即腫瘤細胞的行為發生持續性的改變或會幫助癌癥侵入周圍組織，并轉移到其它器官且躲避宿主機體的自然防御機制（比如免疫反應）和化療的攻擊。在癌癥中，這種可塑性預示著惡性細胞有能力改變狀態并侵入全身的其它細胞和組織并維持其生存狀態。

科學家成功將表觀遺傳學與數學進行整合從而更好地預測并阻斷癌細胞的行為

圖片來源：Science (2023). DOI:10.1126/science.aaw3835

如今數學能提供強大的工具來將癌癥中的表型可塑性與驅動其的表觀遺傳學改變聯系起來，尤其是，對熵(entropy，信息的不確定性)的測定能被應用于表觀遺傳學研究中，隨著癌癥的不斷進展，控制細胞行為的表觀遺傳學信息就會被侵蝕，這樣研究人員就能識別出表觀基因組中發生這種情況的位點以及驅動熵值增加的基因。研究人員表示，定量分析癌癥表觀遺傳學藍圖的新方法或能提供一種特殊工具來幫助理解遺傳學和癌癥發育和生長的其它驅動因素之間的關聯，以及其與介導癌癥藍圖的表觀遺傳學網絡之間的關聯。

文章中，研究者表示，能將癌癥生物學和數學整合在一起的新技術或許就能幫助有效區分癌細胞和正常細胞，并能定量分析和測定細胞狀態的表觀遺傳調節水平，還能揭示其如何影響細胞的行為。最后研究者Feinberg說道，如果我們能理解這些過程的話，我們或許就能識別出僅在癌細胞中發生的化學改變從而更好且更早地診斷癌癥，并預測其行為，因此我們就能以更有針對性的療法進行干預，這些定量方法必須是治療的一部分，如果沒有它們的話，研究人員或許就無法理解癌癥的發生及發展。（生物谷Bioon.com）

原始出處：

ANDREW P.FEINBERG，ANDRE LEVCHENKO.Epigenetics as a mediator of plasticity in cancer, Science (2023). DOI:10.1126/science.aaw3835