Alle kreftceller har genetiske forandringer. Det kan v?re mange hundre av dem. Noen forandringer er vanlige, andre sjeldne. Den spesielle kombinasjonen av mange forandringer kan v?re unik for en kreftsvulst.
Ny sekvenseringsteknikk har gjort det mulig ? kartlegge alle de genetiske forandringene i en svulst. Sekvenseringsmaskinen klarer ikke ? lese hele genomet p? en gang.
L?sningen er ? kutte genomet i sm?biter og lese en og en blokk. S? m? alle blokkene settes sammen i riktig rekkef?lge.
Teknikken er forel?pig ikke feilfri. For at gensekvenseringen skal bli mest mulig presis, er det n?dvendig ? sekvensere det samme stykket opp mot hundre ganger. Med tanke p? at DNA-strengen v?r best?r av over tre milliarder basepar, kreves det enormt med diskplass for ? lagre geninformasjonen fra en enkelt svulst.
– For ? finne de forandringene som er knyttet til kreft, m? vi sammenligne pasientens normale DNA med det som finnes i svulsten og med oppslag i mange forskjellige internasjonale databaser, forteller professor Eivind Hovig, som er tilknyttet b?de Institutt for kreftforskning p? Radiumhospitalet og forskergruppen for biomedisinsk informatikk p? Institutt for informatikk ved Universitetet i Oslo. Han er en av landets ledende bioinformatikere og har et tett 澳门葡京手机版app下载 med professor Ola Myklebost, leder for kreftgenomikk-prosjektet.
Ingen programkode.
Det er ikke bare DNA-sekvensen som blir forandret i kreftsvulsten. Ogs? organiseringen av arvematerialet kan v?re annerledes. For ? analysere dette kreves b?de enorme mengder lagringsplass og regnekraft.
N? har Eivind Hovig, sammen med f?rste-amanuensis Geir Kjetil Sandve og stipendiat Sveinung Gundersen, utviklet et webbasert system for storskala-analyse av DNA som gj?r det mulig for alle kreftforskere – over hele verden – ? tolke denne typen data p? tungregnemaskinen ved UiO uten ? m?tte programmere en eneste linje.
Det webbaserte systemet kalles ?the Genomic HyperBrowser?. De ferdigprogrammerte statistikkmodulene er utviklet ved UiO og Norsk Regnesentral.
– Ettersom systemet v?rt er direkte koblet med dataanleggene p? UiO, kan vi f? tiln?rmet sanntidsberegninger for utrolig krevende prosesser. Sanntidsberegninger betyr at beregningene skjer her og n?. Programmet er til selvhjelp for biologer og medisinere som ikke kan mye programmering. Programmeringen er l?st én gang for alle. Her kan forskere raskt f? svar p? problemer som de ellers hadde brukt mye tid og ressurser p? ? l?se selv. Ettersom alle resultatene er dokumenterbare og ettersporbare, vil fagfeltet kunne g? langt raskere fremover, poengterer Hovig.
Internasjonal standard.
Programmet bygger p? en eksisterende plattform kalt Galaxy.
– Det er et funksjonelt rammeverk med mange ferdigprogrammerte funksjoner og har et webgrensesnitt som gj?r det mulig ? holde orden p? og sammenligne gamle og nye kj?ringer.
Galaxy holder med andre ord orden p? alle svar og gir en oversikt over alle fors?k som er gjort.
– Da kan forskere over hele verden reprodusere resultatene som andre forskere har kommet frem til.
750 000 kombinasjoner.
Forskergruppen har ogs? utviklet flere m?ter ? visualisere resultatene i The Genomic HyperBrowser.
I den analysen som Hovig demonstrerer for Apollon, viser han frem et kombinasjonskart med 3000 sykdommer og 250 transkripsjonsfaktorer. For hver av de tre kvart million mulige kombinasjonene, er det mulig ? klikke p? en statistisk analyse som inneholder alle underliggende data.
– Hvis det er en sirkel i firkanten, er kombinasjonen mellom sykdom og transkripsjonsfaktor statistisk signifikant. Vi kan da se hvilke elementer som bidrar til sykdommen. Dette er alts? en metode for raskt ? lete etter avvik i store datamengder.
Tredimensjonalt.
Forskergruppen har ogs? pub-lisert nye metoder for statistisk analyse i organi-seringen av DNA i tre dimensjoner.
– Arvestoffet er som oftest organisert som en slags garnn?ster, men det er ikke tilfeldig hvilke omr?der som ligger i n?rheten av hverandre. Dette kan ha betydning for hvorfor ulike celletyper oppf?rer seg ulikt, forteller Eivind Hovig.
DNA-analysen: hyperbrowser.uio.no