Для развития рака, помимо мутаций ДНК, необходима «онкогенная компетентность»

Для развития рака, помимо мутаций ДНК, необходима «онкогенная компетентность»

В нашем организме есть тысячи клеток с ДНК, в которых есть ошибки, которые могут вызвать рак. 

Статьи по теме

Сердечная абляция лечит аритмию. О чем это? 1 2 3 4 5

Есть вирус, останавливающий рак! 1 2 3 4 5

Нервная система - автопилот человека. Самая сложная часть организма 1 2 3 4 5

Однако только в редких случаях болезнь действительно развивается. Стандартное объяснение этого феномена состоит в том, что для возникновения рака требуется определенное количество специфических мутаций. Однако науке известны многочисленные случаи, когда один и тот же набор мутаций иногда вызывает рак, а иногда - нет.

Родинки на коже - хороший тому пример. Клетки, из которых они возникают, не являются нормальными с генетической точки зрения. Они часто содержат мутантный ген BRAF, который при обнаружении в клетках за пределами родинки часто вызывает меланому. Однако подавляющее большинство родинок у подавляющего большинства людей никогда не превращаются в раковые опухоли.

На страницах Science только что была опубликована статья, из которой мы узнаем, что формирование меланомы зависит от того, что авторы назвали «онкогенной компетентностью». Это результат сотрудничества между мутациями ДНК в клетке и определенным набором генов, которые в ней активируются. Было обнаружено, что клетки с онкогенными способностями к образованию меланомы имеют доступ к набору генов, которые обычно неактивны в зрелых меланоцитах. Это открытие объясняет, почему одни клетки образуют раковые опухоли, а другие - нет. Когда-нибудь это открытие можно будет использовать для борьбы с раком.

До сих пор считалось, что для развития рака необходимы две мутации ДНК: активный онкоген и неактивный антионкоген. Теперь ученые Мемориального онкологического центра им. Слоуна Кеттеринга (MSK) открыли третий элемент. Они заметили, что для появления меланомы необходим доступ к генам, которые обычно отключены в зрелых меланоцитах . Чтобы получить такой доступ, клеткам нужны определенные белки. Без них опухоль не образуется, даже если есть связанные с опухолью мутации ДНК.

Более 10 лет назад профессор Ричард Уайт изучал развитие меланомы у рыбок данио. Это злокачественная опухоль кожи и слизистых оболочек, происходящая из пигментных клеток, меланоцитов. Проведенные в то время анализы показали, что опухоли имеют много генов, более характерных для эмбриональных клеток, чем для зрелых меланоцитов. Итак, мы начали задаваться вопросом, почему эти гены были включены. «Важны ли они для развития опухоли, и если да, то как», - говорит Уайт.

Ученые работали над геном BRAF, мутантная форма которого присутствует в половине случаев меланомы. Этот ген был активирован в клетках рыбок данио на трех разных стадиях их развития. На стадии нервного гребня (NC), из которой развивается множество различных клеток, включая меланоциты; на стадии меланобласта (МБ), то есть клетки-предшественника меланоцита, и на стадии зрелого меланоцита (МС). Оказалось, что только у тех рыб, у которых мутантная форма BRAF была активирована на стадиях NC и MB, развились опухоли.

Затем исследователи ввели мутантный BRAF в плюрипотентные стволовые клетки человека на тех же трех стадиях развития, что и клетки, изученные у рыб, и имплантировали их мышам. Опять же оказалось, что только в случае клеток, находящихся на двух стадиях развития, NC и MB, появляются раковые опухоли.

Поэтому исследователи начали искать молекулярные различия между клетками. Они отметили, что разница была в гене ATAD2, который контролирует динамику хроматина, вещества, обнаруженного в ядре клетки. Этот ген был активен в клетках NC и MB, но не в MC. Когда ученые удалили ATAD2 из склонных к меланоме рыбок данио, опухолей не возникло. Когда они вводили активный ATAD2 в зрелые меланоциты (МС), клетки приобрели способность образовывать опухоль.

Затем авторы исследования проанализировали клинические данные пациентов Мемориального онкологического центра им. Слоуна Кеттеринга и данные Атласа генома рака. Они отметили, что ATAD2 является важным фактором развития меланомы. Оказалось, что пациенты, у которых этот ген был более активен, имели более низкие шансы на выживание. Следовательно, это кажется важным для развития опухоли. Мутации ДНК похожи на зажигалку. Если у вас не та древесина или она мокрая, может возникнуть искра, но пожара не произойдет. Однако, если древесина правильная, все начинает гореть », - говорит д-р Арианна Баггиолини.

Методика работы с плюрипотентными стволовыми клетками, разработанная для исследования меланомы, может быть использована в индивидуальном лечении рака. Ричард Уайт и Лоренц Штудер из MSK получают плюрипотентные стволовые клетки из крови пациентов. Затем они могут вносить в эти клетки специфические мутации, характерные для раковой опухоли каждого пациента. Таким образом создается индивидуальная модель заболевания, на которой можно протестировать множество различных лекарств, чтобы увидеть, какое из них лучше всего подойдет человеку.

Используя плюрипотентные стволовые клетки, мы можем попытаться создать индивидуальные модели заболеваний для каждого пациента и каждого типа ткани. Надеюсь, со временем это станет стандартным лечением рака, - говорит Студер.

Комментарии (0)

Советуем к прочтению

Все категории