Нажмите "Enter", чтобы перейти к контенту

Генетики раскрыли причины зарождения многих видов рака


Генетики раскрыли причины зарождения многих видов рака
Стал понятен клеточный механизм

108

Молекулярные биологи из Германии раскрыли клеточный механизм, «поломка» которого оказалась причиной развития примерно трети случаев рака.

Их выводы были представлены в журнале Nature Communications, передает РИА Новости.

«С одной стороны, «хромосомный хаос», возникающий в результате появления дефектов в системе починки ДНК, вызывает неподдельный ужас. С другой, открытие его корней подарило нам еще один метод борьбы с опухолями. Если отключить еще одну подобную систему, мутации в геноме начнут появляться так быстро, что раковые клетки умрут, а здоровые выживут», — заявила Орели Эрнст (Aurelie Ernst) из Немецкого центра изучения рака в Гейдельберге.

Как рассказывают авторы статьи, достаточно долгое время ученые считали, что рак возникает в результате появления мутаций во «взрослых» клетках организма, забывающих свою роль и функции и начинающих бесконтрольно размножаться при появлении серьезных «опечаток» в ДНК.

Но это происходит достаточно редко, так как наши клетки содержат в себе сразу несколько цепочек генов, отвечающих за починку подобных повреждений или заставляющих клетку убивать себя при появлении мутаций в критически важных генах. В последние годы ученые пытаются понять, как рак «обманывает» эту систему и как она замешана в процессе его зарождения.

Несколько лет назад Эрнст и ее коллеги открыли необычный феномен, непосредственно связанный с подобным перерождением клетки — так называемый хромотрипсис, или «хромосомный хаос».

Под этим ученые понимают особый процесс, в ходе которого одна или несколько хромосом внезапно разваливаются на части. Те случайным образом повторно соединяются, и в большинстве случаев клетка либо гибнет, либо сразу же превращается в родоначальника раковой опухоли.

Как признает Эрнст, несмотря на всю важность этого открытия, оно не дало ответа на главный вопрос — как именно возникает подобный «хаос»? Для ответа на эту загадку ученые проследили за тем, как появлялись опухоли в теле мышей, предрасположенных к развитию рака мозга и груди.

Сравнивая геномы клеток из опухолей, немецкие биологи открыли несколько любопытных закономерностей, связанных с развитием хромотрипсиса. Как оказалось, он чаще всего появлялся у животных, у которых был поврежден ген XRCC4, отвечающий за один из типов починки двойных разрывов в нити ДНК.

Повреждение или отключение этого гена, как показали опыты на мышах и анализ ДНК раковых клеток, извлеченных из мозга четырех десятков пациентов, почти гарантированно приводит к развитию «хромосомного хаоса» и формированию раковой опухоли.

Схожим образом, хотя и менее катастрофично, ситуация развивается при появлении мутаций в двух других генах, отвечающих за починку генома: BRCA2 и Lig4. Их повреждение приводит к появлению дополнительных копий гена Myc, стимулирующего размножение стволовых и раковых клеток, что делает возможным или ускоряет развитие рака.

Что интересно, все эти формы «хромосомного хаоса», как показали опыты в пробирке, позволяют бороться с раком, не включая, а отключая другие гены починки ДНК, такие как RAD51 и PARP1. Блокировка их работы привела к уничтожению примерно 60% раковых и только десяти процентов здоровых клеток всего за двое суток эксперимента.

Сегодня, как отмечает Эрнст, медики уже используют подобные препараты для борьбы с определенными формами рака груди, при появлении которых повреждается ген BRCA2. По всей видимости, аналогичным образом можно бороться и с большим числом других опухолей, возникших в результате «хаоса», заключают авторы статьи.