Jean-Claude Zenklusen, Ph.D., Giám đốc, Văn phòng Chương trình Bản đồ Bộ gen Ung thư

Khi tôi đang làm việc trong phòng thí nghiệm bộ gen vào những năm 1990, tôi đã giải trình tự một đoạn nhiễm sắc thể số 7 của con người. Phần tôi tập trung vào đã mã hóa cho một gen ức chế khối u. Vào thời điểm đó, chúng tôi phải đọc từng ký tự trình tự DNA trong một đoạn ngắn và sau đó tìm ra nơi các gen cư trú. Nó rất tẻ nhạt và đòi hỏi sự quan tâm và chú ý cực độ đến từng chi tiết, cộng với một số lượng lớn các phỏng đoán có học thức.

Ngày nay, các nhà khoa học không còn cần phải đọc từng chữ cái của DNA để tìm ra trình tự của một gen. Nhờ Dự án bộ gen người, các nhà nghiên cứu có thể truy cập trình tự bộ gen nhanh chóng và dễ dàng thông qua nhiều cổng dữ liệu, bao gồm Trình duyệt bộ gen nổi tiếng của UCSC.

Bản đồ bộ gen ung thư (TCGA)—có trong phần cuối của bộ phim tài liệu PBS Cancer: The Emperor of All Maladies—có cùng quy mô với Dự án bộ gen người, tập trung vào đặc điểm bộ gen khối u. Đối với mỗi loại trong số 34 loại ung thư được chọn, TCGA tạo ra một “danh sách các bộ phận” hoặc danh mục các thay đổi bộ gen của nó và cung cấp phân tích chi tiết về các đột biến góp phần vào sự khởi đầu và phát triển của ung thư. Những dữ liệu này được cung cấp miễn phí cho các nhà nghiên cứu trên Cổng dữ liệu TCGA và CGHub.

Bằng cách phân tích danh sách này, các nhà nghiên cứu của TCGA đã tìm thấy những mối liên hệ mới thú vị giữa các loại ung thư. Ví dụ, TCGA đã phân tích các mẫu từ hơn 800 bệnh nhân ung thư vú. Công bố năm 2012 của TCGA trên tạp chí Nature cho thấy một loại ung thư vú có sự tương đồng về bộ gen với một loại ung thư buồng trứng lớn hơn so với các loại ung thư vú khác. Nghiên cứu này gợi ý rằng hai phân nhóm ung thư này có thể chia sẻ một điểm khởi đầu chung và thậm chí tốt hơn là có thể nhạy cảm với các liệu pháp nhắm mục tiêu giống nhau. Phát hiện này có tầm quan trọng đặc biệt vì, như Báo cáo Thường niên cho Quốc gia được công bố gần đây cho thấy, ung thư vú là loại ung thư được chẩn đoán phổ biến nhất ở phụ nữ.

Lấy cảm hứng từ phát hiện này, các nhà nghiên cứu của TCGA đã sử dụng danh sách này để tìm hiểu xem liệu những điểm tương đồng này có tồn tại trong 12 loại ung thư khác mà TCGA đã mô tả hay không. Họ đã xác định được nhiều đột biến phổ biến hơn ở các bệnh ung thư. Ví dụ, họ phát hiện ra rằng ung thư phổi, đầu và cổ và bàng quang có cấu hình đột biến tương tự nhau.

TCGA và trung tâm mẹ của nó, Trung tâm Bộ gen Ung thư, đã khởi động hai dự án thậm chí còn tham vọng hơn vào năm 2014: PanCanAtlas và Phân tích Pan-Ung thư của Toàn bộ Bộ gen (PCAWGs).

PanCanAtlas sẽ sử dụng tất cả dữ liệu do TCGA tạo ra để phân tích các loại ung thư khác nhau, cho phép các nhà nghiên cứu khám phá ra mối quan hệ thậm chí còn phức tạp hơn giữa các loại ung thư. PCAWGs là sự hợp tác với Hiệp hội bộ gen ung thư quốc tế để phân tích dữ liệu toàn bộ bộ gen từ hơn 2.000 bệnh nhân. Trình tự đó sẽ được tích hợp với dữ liệu lâm sàng và dữ liệu phân tử khác để mang lại một bức tranh hoàn chỉnh hơn về bệnh ung thư. Chúng tôi hy vọng những phát hiện từ các dự án này sẽ được công bố vào năm 2016.

Bởi vì gần 4.000 bài báo trên tạp chí đã trích dẫn dữ liệu TCGA, nên chúng tôi biết rằng TCGA đã trở thành một nguồn tài nguyên chính cho các nhà nghiên cứu. Các nhà khoa học có thể phân tích toàn bộ bộ gen mà không cần tạo ra dù chỉ một nucleotide đơn lẻ như chúng ta đã làm cách đây vài năm. Chúng tôi hy vọng rằng sự sẵn có của những dữ liệu này sẽ đẩy nhanh quá trình nghiên cứu, cho phép TCGA đạt được mục tiêu tổng thể: cải thiện khả năng ngăn ngừa, chẩn đoán và điều trị ung thư của chúng tôi.

Jean-Claude Zenklusen, Ph.D.
Giám đốc, Văn phòng Chương trình Bản đồ Bộ gen Ung thư

Đây là bài cuối cùng trong loạt bài viết của các nhà lãnh đạo nghiên cứu ung thư NCI, lấy cảm hứng từ các chủ đề trong bộ phim tài liệu, Cancer: The Emperor of All Maladies , được phát sóng trong tuần này trên PBS trên toàn quốc.

Các bài viết khác trong sê-ri này

Hướng tới tương lai của nghiên cứu ung thư ở trẻ em, bởi Malcolm Smith, MD, Ph.D

Tầm quan trọng của nghiên cứu phòng ngừa ung thư và những thách thức của nó, bởi Barry Kramer, MD, MPH