В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего (University of California — San Diego) описывают явление, известное как хромотрипсис, расщепляющее хромосомы, которые затем собираются заново, что в конечном итоге способствует росту раковых клеток.
Актуальность вопроса
Хромотрипсис — это катастрофическое мутационное событие в истории клетки, которое включает в себя массовую перестройку ее генома, в отличие от постепенного приобретения перестроек и мутаций с течением времени. Геномная перестройка — ключевая характеристика многих видов рака, позволяющая мутировавшим клеткам расти быстрее, не подвергаясь воздействию противораковой терапии.
Во время хромотрипсиса хромосома в клетке разбивается на множество частей, в некоторых случаях на сотни, с последующей повторной сборкой в перемешанном порядке. Некоторые части теряются, а другие сохраняются как внехромосомная ДНК (вхДНК). Некоторые из этих элементов вхДНК способствуют развитию раковых клеток и формированию хромосом мельчайших размеров, называемых «двойными минутами». Исследование показало, что до половины всех раковых клеток при многих типах рака содержат вхДНК, несущие гены, способствующие развитию рака.
Результаты научной работы
Ученые также определили, как хромотрипсис управляет образованием вкДНК после амплификации гена внутри хромосомы. Хромотрипсис преобразует внутрихромосомные во внехромосомные амплификации. Амплифицированная вхДНК может затем реинтегрироваться в хромосомные участки в ответ на повреждение ДНК в результате химиотерапии или лучевой терапии. Результаты исследования подчеркивают роль хромотрипсиса на всех критических этапах жизненного цикла амплифицированной ДНК в раковых клетках, объясняя, как раковые клетки могут стать более агрессивными и устойчивыми к лекарственным препаратам.
Согласно исследованию, идентификация повторяющегося разрушения ДНК как движущей силы устойчивости к противораковым препаратам и путей восстановления ДНК, необходимых для повторной сборки разрушенных фрагментов хромосом, позволила рационально разработать комбинированную лекарственную терапию для предотвращения развития лекарственной устойчивости у онкологических больных, тем самым улучшив их результат.
Авторы другого исследования обнаружили, что пищевая добавка поможет усилить иммунотерапию рака.
Врач кардиолог, терапевт, врач функциональной диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
