Генетики раскрыли причины зарождения многих видов рака

МОСКВА, 12 ноя — РИА Новости. Молекулярные биологи из Германии раскрыли клеточный механизм, "поломка" которого оказалась причиной развития примерно трети случаев рака. Их выводы были представлены в журнале Nature Communications.

Вечная жизнь

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, 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 превращается в родоначальника раковой опухоли. 

Как признает Эрнст, несмотря на всю важность 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.

Порядок из хаоса

Сравнивая геномы клеток из опухолей, немецкие биологи открыли несколько любопытных закономерностей развития 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, 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 другими опухолями, возникшими в результате "хаоса", заключают авторы статьи.