Раскрыты причины зарождения многих видов рака

0
96

Ученые считали, что рак возникает в результате появления мутаций.

Молекулярные биологи из Германии раскрыли клеточный механизм, поломка которого оказалась причиной развития примерно трети случаев рака. Их выводы были представлены в журнале Nature Communications.

Об этом пишет Хроника.инфо.

«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.

Вечная жизнь

Достаточно долгое время ученые считали, как рассказывают авторы статьи, 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.

Это, однако, 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 словом 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 или гибнет, или 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 возникали опухоли в теле мышей, предрасположенных к развитию рака мозга и груди.

Порядок из хаоса

Сравнивая геномы клеток из их 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 эти 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 10% 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, что аналогичным образом можно бороться и с большим числом других опухолей, возникших в результате «хаоса», заключают авторы статьи.