Biomarkery epigenetyczne. Metylacja DNA w procesie nowotworzenia

Metylacja DNA, katalizowana przez metylotransferazy DNA (DNMT), jest jednym z podstawowych mechanizmów epigenetycznych, które kontrolują proliferację komórek, apoptozę, różnicowanie, cykl komórkowy i transformację u eukariotów (Pan et al. 2018). Hipometylacja i hipermetylacja powodują ekspresję lub hamowanie genów i istnieje ścisła równowaga między regulacją aktywacji lub represji genów w normalnej aktywności komórkowej (Mazloumi et al. 2022). Nieprawidłowa metylacja DNA jest dobrze znaną cechą rozwoju i progresji nowotworów i może zmienić normalne komórki macierzyste w nowotworowe komórki macierzyste (Mazloumi 2022). Badania pokazują, że metylacja DNA reguluje funkcje transkrypcji genów w patogenezie chorób nowotworowych (Wu 2022). W komórkach nowotworowych wzorce metylacji  DNA są w dużej mierze modyfikowane i dlatego metylację stosuje się do odróżniania komórek nowotworowych od komórek normalnych, zdrowych (Delpu 2013). Jednak mechanizmy leżące u podstaw zmian w metylacji DNA pozostają nieuchwytne (Detilleux et al. 2022). Wiadomo jednak, że stres oksydacyjny (OS) jest podstawowym mechanizmem kancerogenezy, a metylacja genów z nim związanych może odgrywać rolę w rozwoju nowotworów (Gao 2016). Badania pokazują też, że w metylacji DNA pośredniczy długi niekodujący RNA (lncRNA) zarówno w warunkach fizjologicznych, jak i patologicznych (Huang et al. 2022).
To, w jaki sposób ustalane lub zaburzane są specyficzne dla komórek wzorce metylacji DNA, jest kluczowym pytaniem w biologii rozwojowej i epigenetyce nowotworów.