В новом исследовании ученые выявили, что возраст и функции раковых генов не регулируются определенными механизмами во время развития рака.
Исследователи предоставили новое понимание того, почему некоторые гены, которые сформировались во время эволюции самых ранних животных на земле, особенно страдают или не регулируются определенными механизмами во время развития рака.
Рак-как следствие генных мутаций
Рак – это тяжелое заболевание, характеризующееся клеточными мутациями, которые уникальны у каждого пациента. Но все виды рака имеют похожий набор биологических характеристик, известных как отличительные признаки, которые включают нарушение регуляции репликации клеток и снижение процесса, называемого дифференцированием, – когда клетки переходят от одного типа клеток к более специализированному типу, когда это необходимо организму.
Результаты научной работы
В новом исследовании, опубликованном в научной журнале eLife, предполагается, что изучение последствий нарушений регуляции всех функций раковых клеток может дать полезную информацию для разработки потенциальных новых методов лечения. Предыдущие исследования показали, что эти отличительные признаки могут быть истолкованы как нерегулируемая многоклеточность при раке. Многоклеточность относится к координации множества клеток, которая позволяет формировать сложные ткани и органы и которая привела к эволюции многоклеточных организмов, от наших одноклеточных предков.
«Наша предыдущая работа указывала на широко распространенную дисрегуляцию при раке между клеточными процессами, которые возникли у одноклеточных организмов, и теми, что развились у многоклеточных видов», – говорит автор исследования Анна Тригос (Anna Trigos), сотрудник онкологического центра Питера МакКаллума (Peter MacCallum Cancer Centre), Виктория, Австралия. «В нашей текущей научной работе мы хотели исследовать роль мутаций в нарушении регуляции многоклеточности при раке».
Используя вычислительный анализ, Анна Тригос с соавторами исследовали, как мутационный статус генов при раке был связан как с моментом эволюционного времени, когда гены появились, так и с их ролью и положением в сети регуляции генов человека. Их цель состояла в том, чтобы предоставить более ясную картину того, как разнообразие мутационных ландшафтов при раке у отдельных пациентов согласуется с конкретными отличительными признаками.
Их исследования показали, что мутации в 30 различных типах солидных опухолей у более чем 9000 пациентов нарушают регуляцию между генами, которые развивались у древних одноклеточных видов, и недавно приобретенными генами, которые развивались в начале многоклеточности. Они также обнаружили, что это нарушение происходит через различные механизмы.
«Ключевые гены в регуляторной сети человека, которые связывают гены от одноклеточных предков и уникальных для многоклеточных видов, имели больше мутаций, затрагивающих один нуклеотид (структурный компонент ДНК или РНК) в ключевых положениях гена, что может привести к каскаду дисрегуляции”, – объясняет Тригос.
С другой стороны, мутационные процессы, которые приводят к увеличению или потере копий гена, не влияют на эти регуляторные гены, а скорее активируют или деактивируют специфические наборы генов одноклеточной или многоклеточной родословной, соответственно.
«Вместе эти результаты дают исчерпывающее доказательство того, что на частоту и типы мутаций в генах рака сильно влияет эволюционный возраст данного гена и его регуляторные функции. Наш метод может быть использован для определения того, какие мутации в конкретной опухоли являются наиболее важными, создавая новую структуру, которая с дальнейшими достижениями в области геномики станет все более информативной для будущих исследований рака».
Авторы другого исследования утверждают, что раковые клетки выживают с помощью метаболической пластичности.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
