Methylation-driven Cancer Genes and Methylation Profiling in Glioma: A Comparative Study between East Asian and non-Hispanic White Populations

Hersentumoren die bekend staan als gliomen, hebben niet bij iedere persoon op dezelfde manier invloed. Hoewel artsen de het type tumor vaak kunnen identificeren op basis van hoe de cellen er onder een microscoop uitzien, varieert de afloop van de ziekte aanzienlijk afhankelijk van waar een patiënt woont en wat hun achtergrond is. Jarenlang hebben wetenschappers geweten dat de genetische instructies in onze cellen aan- of uitgezet kunnen worden door chemische labels, een proces dat methylering wordt genoemd. Deze labels werken als volumeknoppen voor genen, waarbij ze de activiteit van specifieke DNA-secties omhoog of omlaag draaien zonder de DNA-code zelf te veranderen. Het begrijpen van hoe deze schakelaars werken is cruciaal, omdat ze een gezonde cel kunnen aanzetten tot het worden van kanker. De meeste kennis die we hebben over deze patronen komt echter voort uit het bestuderen van patiënten van Europese afkomst, waardoor er een gat in onze kennis is ontstaan over hoe deze biologische mechanismen functioneren in andere populaties.

Een team onderzoekers besloot dit gat te vullen door gegevens over hersentumoren van twee zeer verschillende groepen te vergelijken: patiënten uit China en niet-Spaanse witte patiënten uit de Verenigde Staten. Ze bekeken grote collecties genetische gegevens uit beide regio's, maar moesten eerst ervoor zorgen dat ze dezelfde soorten tumoren met elkaar vergeleken. Gebruikmakend van een nieuw, geüpdatet systeem voor het classificeren van hersenkankers, hebben ze de monsters opnieuw onderzocht om er zeker van te zijn dat de categorieën correct overeenkwamen. Deze stap was essentieel omdat de manier waarop een tumor wordt benoemd, de manier waarop we het gedrag ervan begrijpen, kan veranderen. De wetenschappers richtten zich vervolgens op de methyleringspatronen, waarbij ze zochten naar specifieke genen die werden gecontroleerd door deze chemische labels en keken of die controles leidden tot verschillende uitkomsten voor de patiënten.

Wat zij vonden, was dat de tumoren niet identiek gedrag vertoonden tussen de twee groepen. Wanneer ze computermodellen gebruikten om de tumoren te sorteren op basis van hun methyleringshandtekeningen, ontdekten ze dat een aanzienlijk deel van de tumoren die in de Chinese cohort als glioblastoom werden bestempeld, in feite meer kenmerken deelden met een ander type hooggradig astrocytoom dat in de Amerikaanse data werd gevonden. Specifiek voldeden ongeveer 36,7 procent van de Chinese glioblastoommonsters aan dit alternatieve profiel. Deze herclassificatie was van belang omdat het het beeld van overleving veranderde. Wanneer de onderzoekers bijhielden hoe lang patiënten leefden na hun diagnose, ontdekten ze dat de patiënten in de Chinese groep een aanzienlijk betere overlevingskans hadden dan de niet-Spaanse witte patiënten met dezelfde diagnose. Dit verschil suggereert dat de ziekte biologisch gezien verschillend kan zijn in deze populaties, of dat de manier waarop de tumoren momenteel worden benoemd, de realiteit van de conditie van de Chinese cohort niet volledig vastlegt.

Door dieper in het genetisch materiaal te graven, identificeerde het team vier specifieke genen die in de Chinese glioblastoommonsters door methylering werden aangestuurd. Eén van deze genen, genaamd GLDN, viel op omdat het nog nooit eerder als een drijfveer van gliomen was beschreven. Bij de Oost-Aziatische patiënten werkte een hoog niveau van methylering op dit gen als een sterke rem, die de activiteit ervan aanzienlijk onderdrukte. Deze onderdrukking vond plaats bij alle verschillende subtypes van glioma in die specifieke groep, maar het effect werd niet op dezelfde manier waargenomen in de andere populatie. De aanwezigheid van deze vier genen, en de unieke manier waarop ze werden gereguleerd in de Chinese patiënten, wijst op alternatieve epigenetische mechanismen die in het spel zijn.

Deze bevindingen suggereren dat de biologische regels die hersentumoren beheersen, kunnen verschillen afhankelijk van de etnische achtergrond van een patiënt. De studie beweert niet het mysterie te hebben opgelost waarom deze verschillen bestaan, noch biedt het een nieuw behandelplan. In plaats daarvan geeft het een duidelijk signaal dat het vertrouwen op gegevens van een enkele populatie een onvolledig beeld van de ziekte kan geven. Door aan te tonen dat methyleringspatronen en gengedrag kunnen variëren tussen Oost-Aziatische en niet-Spaanse witte populaties, benadrukt het onderzoek de noodzaak van meer diverse studies. Dit diepere begrip zou uiteindelijk artsen kunnen helpen bij het afstemmen van hun strategieën voor gepersonaliseerde behandeling, zodat de biologie van elke patiënt wordt overwogen, en niet alleen de biologie van de meerderheid.