В новом исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые из Японского фонда исследований рака (Japanese Foundation For Cancer Research) обнаружили, что некодирующая РНК, полученная из перицентромерных повторяющихся последовательностей, провоцирует экспрессию воспалительных генов при старении и раке.
Актуальность исследования
Старение — это состояние необратимой остановки клеточного цикла, вызванной несколькими факторами стресса, например, ожирением, лучевой терапией и химиотерапией. Клетки, которые накапливаются в организме во время старения, взаимодействуют с окружающими тканями посредством выработки провоспалительных белков, называемых старческий секреторный фенотип SASP, который играет множество физиологических и патологических ролей. У пожилых людей воспалительные факторы SASP способствуют возникновению множества возрастных заболеваний, включая рак. Следовательно, выяснение регуляторного механизма SASP имеет важное значение для разработки новых профилактических и терапевтических стратегий против возрастного рака.
Ученые выдвинули гипотезу, что аберрантная архитектура хроматина, наблюдаемая в стареющих клетках, может быть связана с SASP, и начали анализ общегеномного взаимодействия хроматина и экспрессии генов с использованием методов секвенирования следующего поколения.
Результаты научной работы
Исследователи обнаружили, что область, содержащая перицентромерные повторяющиеся последовательности, называемые сателлитом II класса (hSATII), которые эпигенетически подавляются в нормальных клетках, была активной в стареющих клетках. Кроме того, экспрессия некодирующей РНК (РНК hSATII) заметно повышалась во время клеточного старения. Дальнейший анализ показал, что РНК hSATII усиливает экспрессию SASP-подобного воспалительного гена, нарушая взаимодействия хроматина в некоторых областях гена SASP за счет функционального нарушения CCCTC-связывающего фактора (CTCF), что важно для поддержания целостности генома.
Авторы исследования также обнаружили, что РНК hSATII хорошо обнаруживается в раковых клетках пациентов с первичной карциномой толстой кишки. Поразительно, но популяция РНК-положительных клеток hSATII была значительно выше среди связанных с раком фибробластов, чем фибробластов в нормальных тканях стромы. Результаты исследования подчеркивают новую роль РНК hSATII, которая поддерживает развитие опухоли не клеточно-автономным образом за счет секреции SASP-подобных воспалительных факторов. Понимание этого молекулярного механизма может облегчить разработку новых профилактических и терапевтических стратегии против возрастных патологий в будущем.
Авторы другого исследования утверждают, что воздействие загрязняющих веществ ускоряет старение.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
