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Les informations sur les génomes et les épigénomes aideront à prévenir, diagnostiquer et traiter le cancer – ScienceDaily
En 2020, on estime que 10 millions de personnes ont perdu la vie à cause du cancer. Cette maladie dévastatrice est alimentée par des changements dans notre ADN – le manuel d’instructions pour toutes nos cellules.
Cela fait 20 ans que les scientifiques ont révélé pour la première fois la séquence du génome humain. Cette percée majeure a été suivie d’avancées technologiques majeures qui nous permettent aujourd’hui de lire les couches d’informations sur notre ADN de manière extrêmement détaillée – des premiers changements à l’ADN qui se produisent lorsqu’une cellule devient cancéreuse jusqu’aux microenvironnements complexes des tumeurs avancées.
Maintenant, pour accélérer les découvertes pour les patients atteints de cancer, nous avons besoin de nouvelles façons de combiner les différents types de données complexes que nous produisons pour fournir de nouvelles connaissances biologiques sur le développement du cancer.
pour le nombre d’aujourd’hui ScienceMes collègues, le professeur Toshikazu Ushijima, chef du département de génétique, Institut national de recherche sur le cancer (Japon), le professeur Patrick Tan, directeur exécutif du Genome Institute Singapore, et moi-même avons été invités à examiner les informations sur le cancer que nous pouvons actuellement tirer de l’analyse de l’ADN. en toute complexité et identifier les défis futurs auxquels nous devons faire face pour apporter des changements à la prochaine étape pour les patients.
La complexité de notre ADN
Beaucoup imaginent que notre ADN – notre génome – n’est qu’une chaîne de lettres. En fait, de nombreuses couches d’informations – connues sous le nom d’épigénome – modifient complètement leur activité.
Notre génome peut être comparé aux différents environnements géographiques de notre planète. Comme les montagnes, les îles et les océans constitués des mêmes éléments de base, nos séquences génétiques d’As, Ts, Gs et Cs, forment la base de caractéristiques structurelles complexes au sein de nos cellules.
Ces environnements géographiques sont créés par l’épigénome – des couches d’informations supplémentaires, qui comprennent des étiquettes chimiques qui s’attachent à notre ADN (appelée méthylation de l’ADN) et des modifications chimiques aux protéines (histones) qui les entourent, qui ensemble coordonnent la façon dont l’ADN est organisé en trois dimensions au sein de nos cellules.
Le génome et l’épigénome évoluent tout au long du cycle de vie du cancer, et nous devons comprendre ces changements complexes pour améliorer l’évaluation du risque de cancer et accélérer les découvertes thérapeutiques pour les patients.
De la formation du cancer à la métastase
On pensait auparavant que les modifications génétiques étaient suffisantes pour provoquer le cancer, mais il devient clair que les modifications du génome et de l’épigénome jouent ensemble un rôle important dans le développement du cancer. Il existe certaines preuves, par exemple, que les changements dans la méthylation de l’ADN qui se produisent avec l’âge peuvent prédisposer les cellules aux changements génétiques qui causent le cancer.
Considérez le tabagisme, où les scientifiques ont observé des modifications de la méthylation de l’ADN dans les cellules qui tapissent les poumons bien avant que les modifications génétiques et le cancer du poumon ne soient découverts. Pour acquérir de nouvelles connaissances sur les moteurs de la cancérogenèse, nous devons déterminer l’ordre exact des changements génomiques et épigénomiques.
Nous prenons également conscience que si le cancer peut accumuler des modifications génétiques, l’épigénome est également « reprogrammé » à mesure que le cancer se métastase de la tumeur initiale à la tumeur métastatique et peut éventuellement développer une résistance au traitement. Comprendre ces changements peut conduire à de nouvelles cibles de traitement qui peuvent traiter plus précisément les cancers avancés.
Une nouvelle vision grâce aux technologies avancées
Les cellules cancéreuses s’installent dans un écosystème tumoral avec différents types de cellules, y compris des cellules immunitaires et des macrophages, appelées cellules stromales. Aujourd’hui, des techniques monocellulaires et d’imagerie avancées nous aident à cartographier ces cellules, ainsi que les changements génomiques et épigénétiques, dans le contexte 3D d’une tumeur, avec une précision sans précédent. Chez Garvan, nos chercheurs effectuent ces études dans nos installations de microscopie intra-orbitaire et au Centre Garvan-Weizmann de génomique cellulaire.
Un certain nombre de consortiums de recherche internationaux, dont le Human Tumor Atlas Network et le Cancer Research UK Grand Challenge Project, ont été créés pour étudier les cancers au niveau unicellulaire et spatial. Cependant, ces consortiums devront faire face à d’énormes défis en matière d’intégration des données. Dans l’environnement de recherche mondial d’aujourd’hui, nous avons besoin de méthodes normalisées à l’échelle mondiale pour intégrer les données de différentes technologies et laboratoires d’analyse.
En révélant non seulement les associations, mais la pleine intégration de l’ADN et des changements cellulaires qui se produisent pendant la formation et la progression du cancer, nous comprendrons mieux comment le cancer peut être diagnostiqué, traité et prévenu.
Big data – opportunités et défis
Les 20 dernières années ont vu le développement de la technologie pour montrer que le génome et l’épigénome sont beaucoup plus complexes que prévu. Nous sommes à un stade où de nouvelles connaissances sur le cancer proviendront de la résolution de problèmes mathématiques générés par des ensembles de données imaginaires et de séquençage complexes et diversifiés.
Nos technologies de pointe nous permettent de générer une mine de données. Mais le défi est maintenant l’intégration des données – les humains ne peuvent tout simplement pas absorber toutes les informations que nous produisons. Ce défi sera relevé par l’intelligence artificielle, car nous devrons intégrer l’expertise informatique, examiner et modéliser les données de manière innovante.
Un autre défi important à l’avenir sera de traduire les résultats de base en applications cliniques concrètes. Une compréhension approfondie des multiples étapes qui conduisent à la cancérogenèse intracellulaire peut nous permettre d’améliorer notre dépistage des risques de cancer et la détection précoce du cancer. À l’avenir, des études sur les signatures génétiques et épigénétiques pourraient nous aider à éliminer complètement les agents et processus cancérigènes de notre environnement.
Pour les cancers avancés, les analyses d’ADN intégrées peuvent aider à identifier les mécanismes négligés que les cellules cancéreuses utilisent pour se propager, qui peuvent être des cibles prometteuses pour le développement de traitements.
En tant que généticiens et épigénéticiens, le défi d’intégrer nos données pour étudier le cancer n’est pas différent du défi de modéliser le changement climatique. La modélisation du climat nécessite de compiler une énorme quantité de données provenant de diverses sources et de les contextualiser pour faire des prédictions sur l’avenir de la planète.
C’est la même chose pour la génomique et la génomique – nous devons comprendre comment les nombreuses couches différentes d’informations ADN fonctionnent ensemble pour provoquer les effets néfastes du «changement climatique» dans nos cellules lorsqu’elles deviennent cancéreuses.
La professeure Susan Clark FAA FAHMS est responsable du sujet de recherche en génomique et épigénétique et chef du laboratoire de recherche en épigénétique à l’Institut Garvan de recherche médicale. Elle est professeure agrégée à la St Vincent’s Clinical School, School of Medicine and Health, University of New South Wales Sydney, membre de l’Académie australienne des sciences et membre de l’Académie australienne de la santé et des sciences médicales.
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
29 août 2024
Le chef du commandement spatial américain espère que la prochaine fois que la Chine lancera un missile laissant derrière elle des débris spatiaux de longue durée, Pékin avertira Washington à l’avance, plutôt que de laisser les États-Unis découvrir par eux-mêmes le chaos orbital.
Parlez dans L’efficacité du Mitchell Institute for Aerospace Studies Lors d’une réunion à la base spatiale Peterson, au Colorado, le 28 août, le général Stephen N. Whiting a souligné deux incidents récents impliquant des débris spatiaux chinois comme étant une source de préoccupation et la nécessité d’améliorer la communication à l’avenir.
« Nous venons de voir le lancement de leur version de Constellation du soleil « Cela a laissé plus de 300 débris en orbite – une fusée Longue Marche 6A », a déclaré Whiting. « Il y a moins de deux ans, ils avaient une autre fusée, qui a mis plus de 500 débris à longue durée de vie… J’espère que la prochaine fois. que « Dans un missile comme celui-ci, il laisse beaucoup de débris. Ce ne sont pas nos capteurs qui détectent cela en premier, mais nous obtenons des communications qui nous aident à comprendre cela, tout comme nous communiquons avec les autres. »
L’incident le plus récent impliquant une fusée Longue Marche 6A s’est produit au début du mois, lorsque le lanceur transportait les 18 premiers satellites d’une constellation de communications prévue pour rivaliser avec Starlink. La fusée s’est brisée en orbite terrestre basse (LEO) quelques jours plus tard, répandant des débris et suscitant des inquiétudes parmi les experts. La société privée de suivi spatial a rapporté que la désintégration pourrait produire plus de 10… 900 épaves shrapnel.
Whiting a noté que les débris provenaient de l’étage supérieur de la fusée après le lancement des satellites, indiquant que la mission était « généralement réussie ». Cependant, à des altitudes plus élevées, les débris resteront en orbite plus longtemps.
« Nous ne voulons certainement pas voir ce genre de débris », a ajouté Whiting.
Les débris se trouvent généralement sur des orbites inférieures à 600 km (373 miles). Il revient sur Terre après quelques annéesÀ une altitude de 800 km, sa décomposition peut prendre des siècles. Avec de plus en plus de satellites en orbite terrestre basse et des débris persistants provenant de lancements peu judicieux, La probabilité de collisions continue d’augmenter.
Selon le général à la retraite Kevin Shelton, directeur du Centre d’excellence sur l’énergie spatiale du Mitchell Institute, les États-Unis ont déjà eu des problèmes similaires avec des débris à haute altitude, mais ont commencé à évacuer le carburant et les gaz des étages de fusée avant d’entrer en orbite. Cette pratique réduisait les débris et le risque de désintégration, et la Russie l’adopta peu après. Whiting a déclaré qu’on ne savait pas actuellement si la Chine utilisait cette méthode.
« Depuis des décennies, les États-Unis s’intéressent tellement à l’espace que nous avons mis la grande majorité de nos données de suivi à la disposition du monde entier », a déclaré Whiting. « Chaque jour, nous analysons tous les satellites actifs à la recherche de tous ces débris, et nous en informons tout le monde, y compris les Chinois et les Russes… parce que nous ne voulons pas que les satellites heurtent des débris et laissent derrière eux d’autres débris. »
Le développement rapide des capacités spatiales et l’augmentation significative des déploiements de satellites par la Chine et la Russie restent une préoccupation majeure quant à la manière dont les États-Unis abordent le domaine spatial. Chef adjoint des opérations spatiales, le général Michael A. Gotlin a souligné que les récentes mesures prises par ces pays prouvent leur intention d’opérer de manière dangereuse dans ce domaine.
« Ils créent beaucoup de débris et d’orbites que nous devons contourner, ou ils mettent en danger des choses comme la Station spatiale internationale », a déclaré Gotlin lors du Sommet AFCEA/INSA sur le renseignement et la sécurité nationale à Rockville, Maryland, le 28 août. Il a ajouté : « Ils ne se soucient même pas de la sécurité des astronautes. Si ce n’est pas dangereux et non professionnel, je ne sais pas ce que c’est. »
En novembre 2021, la Russie a procédé à un test de missile antisatellite, aboutissant à la création d’un Grande quantité de débris En orbite terrestre basse, ce qui présente un danger pour la Station spatiale internationale et incite l’équipage à prendre des mesures de précaution. En outre, Moscou a également été témoin Une série de fuites de liquide de refroidissement Ces dernières années, la Chine a lancé son propre vaisseau spatial. Même s’il n’y a pas de négociations prévues avec la Russie sur le développement spatial, les espoirs sont grands d’une communication plus active avec Pékin sur les alertes spatiales.
« Nous donnons ces avis aux Chinois, et au cours de l’année dernière, nous avons vu à plusieurs reprises qu’ils nous ont donné quelques avis en retour, et je pense que c’est une chose positive. Nous n’avons aucune discussion. prévu avec la Russie », a déclaré Whiting.
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À la recherche de pierres précieuses : caractérisation de six planètes géantes en orbite autour de naines froides
Données d’imagerie à contraste élevé pour toutes les cibles. Dans chaque panneau, nous montrons la limite de contraste de 5σ atteinte en fonction de la séparation angulaire de l’étoile hôte pour chaque ensemble de données à contraste élevé. Nous traçons également des cachets postaux de 1,4″ × 1,4″ d’images NESSI reconstruites en bande z (encadré à droite dans chaque panneau) pour toutes les cibles et des images AO (encarts à gauche) pour TOI-5414, TOI-5616, TOI-5634A et TOI-6034. — astro-ph.EP
Les exoplanètes géantes transitant autour d’étoiles naines de type M (GEMS) sont rares, en raison de la faible masse de leurs étoiles hôtes. Cependant, la couverture de l’ensemble du ciel par TESS a permis d’en détecter un nombre croissant pour permettre des enquêtes statistiques telles que le GEMS Search Survey.
Dans le cadre de cet effort, nous décrivons les observations de six planètes géantes en transit, qui incluent des mesures de masse précises pour deux GEMS (K2-419Ab, TOI-6034b) et une validation statistique de quatre systèmes, qui incluent une vérification et des limites de masse supérieures pour trois d’entre elles. (TOI-5218b, TOI-6034b). 5616b, TOI-5634Ab), tandis que le quatrième système – TOI-5414b – est classé comme « planète potentielle ».
Nos observations incluent les vitesses radiales du Habitable Zone Planet Finder sur le télescope Hobby-Eberly et de l’observatoire Maroon-X sur Gemini-North, ainsi que la photométrie et l’imagerie à contraste élevé provenant de plusieurs installations au sol. En plus de la photométrie TESS, K2-419Ab a également été observé et validé statistiquement dans le cadre de la mission K2 au cours des campagnes 5 et 18, qui fournit des contraintes orbitales et planétaires précises malgré la faible luminosité de l’étoile hôte et la longue période orbitale d’environ 20,4 jours.
Avec une température d’équilibre de seulement 380 K, K2-419Ab est l’une des planètes en transit les plus froides et les mieux caractérisées connues. TOI-6034 a un compagnon tardif de type F à environ 40 secondes d’arc, ce qui en fait la première étoile hôte GEMS à avoir un ancien compagnon binaire sur la séquence principale. Ces confirmations s’ajoutent au petit échantillon existant de planètes en transit GEMS confirmées.
Shubham Kanodia, Arvind F. Gupta, Caleb I. Canas, Lea Marta Bernabo, Varghese Reggie, T. Hahn, Madison Brady, Andreas Seyfart, William D. Cochrane, Nydia Morrell, Ritvik Basant, Jacob Bean et Chad F. Bender, Zoé L. De Bors, Alison Perella, Alexina Birkholz, Nina Brown, Franklin Chapman, David R. Ciardi, Catherine A. Clark, Ethan J. Cotter, Scott A. Diddams, Samuel Halverson, Susan Hawley, Leslie Hebb, Ray Holcomb, Steve B. Howell, Henry A. Kobolnicki, Adam F. Kowalski, Alexander Larsen, Jessica Libby Roberts, Andrea S. J. Lin, Michael B. Lund, Raphael Locke, Andrew Munson, Joe B. Ninan, Brooke A. Parker, Nishka Patel, Michael Rudrak, Gabrielle Ross, Arpita Roy, Christian Schwab, Jomundur Stefansson, Aubrey Thoms, Andrew Vanderberg
Commentaires : Accepté dans AJ
Sujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)
Citer ce qui suit : arXiv:2408.14694 [astro-ph.EP] (ou arXiv :2408.14694v1 [astro-ph.EP] (pour cette version)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.14694
Concentrez-vous pour en savoir plus
Date de publication
De : Shubham Kanodia
[v1] Lundi 26 août 2024, 23:47:24 UTC (5 169 Ko)
https://arxiv.org/abs/2408.14694
Astrobiologie
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La Federal Aviation Administration des États-Unis a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX dans l’attente d’une enquête sur un rare accident d’atterrissage au large des côtes.
La Federal Aviation Administration a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX en attendant une enquête visant à déterminer pourquoi le propulseur du premier étage s’est arrêté. Collision avec un bateau de débarquement tôt mercredi après avoir contribué au lancement d’un autre lot de satellites Internet Starlink.
après Se lever Après avoir reporté mardi soir le lancement du vaisseau spatial avec équipage Polaris Dawn en raison de prévisions météorologiques à long terme défavorables, SpaceX a continué à travailler sur le premier des lancements consécutifs de satellites Starlink, un depuis la Floride et un depuis la Californie.
Mais le deuxième vol a été annulé après que le premier étage utilisé lors du lancement en Floride s’est brisé et est tombé dans l’océan Atlantique alors qu’il tentait d’atterrir sur un drone SpaceX stationné à des centaines de kilomètres au nord-est de Cap Canaveral.
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La FAA a déclaré qu’elle ordonnerait une enquête, immobilisant efficacement les fusées Falcon 9 de SpaceX – y compris la fusée Polaris Dawn – jusqu’à ce que l’enquête soit terminée et que les mesures correctives soient approuvées.
« Le retour en vol de la fusée Falcon 9 dépend de la détermination par la FAA que tout système, processus ou procédure lié à l’anomalie n’a pas d’impact sur la sécurité publique », a déclaré la FAA dans un communiqué.
« En outre, SpaceX devra peut-être demander et obtenir l’approbation de la FAA pour modifier sa licence qui inclut des actions correctives et satisfaire à toutes les autres exigences de licence », a ajouté l’agence.
Mardi soir, SpaceX a reporté un lancement prévu mercredi Mission Aube PolarisLe lancement d’un vol commercial comprenant la première sortie dans l’espace par une organisation non gouvernementale a été reporté à vendredi au plus tôt en raison des conditions météorologiques attendues à la fin de la mission. Le lancement a été suspendu indéfiniment dans l’attente d’une enquête sur l’accident à l’atterrissage.
L’échec de l’atterrissage a mis fin à une séquence de 267 récupérations consécutives réussies de boosters remontant à février 2021. Cependant, le deuxième étage de la fusée Falcon 9 a réussi à transporter 21 satellites Starlink sur leur orbite prévue.
L’atterrissage du premier étage semblait normal jusqu’au moment de l’atterrissage, lorsque plus de flammes que d’habitude sont apparues autour de la base de la fusée à l’approche du pont de la fusée. L’une des jambes d’atterrissage s’est effondrée immédiatement après l’atterrissage et la fusée d’appoint, masquée par le feu et la fumée, s’est renversée par-dessus le côté de la péniche de débarquement dans l’océan Atlantique.
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« Après une ascension réussie, le premier étage d’une fusée Falcon 9 s’est retourné après son atterrissage sur le vaisseau spatial sans pilote ‘Zero Gravity' », SpaceX Il a dit sur les réseaux sociaux« Les équipes évaluent les données de vol et l’état du missile. »
Il s’agissait du 23e premier étage de la fusée B1062, qui s’est avéré être son dernier lancement et atterrissage, un nouveau record de réutilisabilité. SpaceX autorise les premiers étages de la fusée Falcon 9 pour un maximum de 40 vols par étage.
Peu de temps après le déploiement des satellites Starlink en Floride, la société a annulé le lancement en Californie, qui était prévu à 5 h 58 HAE, pour donner aux ingénieurs plus de temps pour examiner la télémétrie et les séquences vidéo, à la recherche de tout signe de problème. affecter d’autres missiles.
« Retrait de notre deuxième lancement @Starlink la nuit pour donner à l’équipe le temps d’examiner les données d’atterrissage du booster du lancement précédent », a déclaré SpaceX. Il a dit« Une nouvelle date de lancement cible sera partagée une fois disponible. »
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