Лишние хромосомы в раковых клетках очень важны для их размножения. Если удалить эти хромосомы, то можно даже предотвратить образование злокачественной опухоли. К такому выводу пришли ученые из Йельского университета (Yale University, США). Авторы исследования, опубликованного 6 июля 2023 года в журнале Science, утверждают, что избирательное воздействие на лишние хромосомы в злокачественных клетках может оказаться новым эффективным способом лечения рака.
В каждой здоровой клетке человеческого организма есть набор из 23 пар хромосом. Это норма. Состояние, при котором появляются лишние хромосомы, называется анеуплоидией. Она может присутствовать во всех клетках организма с рождения при некоторых генетических заболеваниях, например, синдроме Дауна. Анеуплоидия может возникнуть и в отдельных клетках организма в течение жизни.
Джейсон Шелтцер (Jason Sheltzer), старший автор научной работы, рассказывает:
Если рассмотреть под микроскопом образец кожи или, например, легочной ткани, то окажется, что 99,9% клеток имеют нормальный набор хромосом. Также уже более века известно, что клетки практически во всех злокачественных опухолях — анеуплоидные.
До сих пор ученым не удавалось ответить на вопрос: приводит ли анеуплоидия сама по себе к развитию рака, или она является лишь «побочным эффектом» злокачественной трансформации и ни на что не влияет?
Шелтцер отмечает:
В течение длительного времени мы лишь могли увидеть анеуплоидию, но не могли совершать над ней никаких манипуляций. В нашем распоряжении не было для этого подходящего инструментария. Во время данного исследования мы использовали метод редактирования генов CRISPR для того, чтобы удалять из раковых клеток целые хромосомы. Таким образом, мы получили возможность выполнять различные манипуляции с добавочными хромосомами, и это помогло понять, какое влияние они оказывают.
Интеллектуальная собственность https://www.euroonco.ru
Раковые клетки находятся в состоянии «зависимости от анеуплоидии»
Новая технология на основе CRISPR получила название ReDACT. Ученые использовали ее для того, чтобы удалить лишние хромосомы из клеток меланомы, рака яичников и желудка. В частности, с помощью ReDACT удаляли так называемое
После данных манипуляций клетки утратили так называемый злокачественный потенциал и способность образовывать опухоль.
Это явление очень похоже на то, что наблюдалось в более ранних исследованиях: когда из раковых клеток удаляют онкогены (гены, кодирующие белки, способствующие развитию рака), то тем самым также удается предотвратить развитие злокачественной опухоли. Ученые предположили, что у раковых клеток развивается своего рода «зависимость от анеуплоидии». Возможно, именно в добавочных хромосомах и содержатся те самые онкогены, за счет которых развивается и прогрессирует онкологическое заболевание.
И действительно, когда авторы этой научной работы решили проверить, может ли копия хромосомы 1q способствовать развитию рака, оказалось, что в ней есть несколько генов, стимулирующих размножение клеток. При анеуплоидии эти гены работают более активно, потому что представлены тремя копиями вместо двух.
Новая мишень для противораковых препаратов
Впрочем, анеуплоидия — это не только драйвер развития злокачественных опухолей, но и слабое место в раковых клетках, которое можно использовать для борьбы с онкологическими заболеваниями.
В ходе предыдущих исследований было установлено, что в хромосоме № 1 есть ген под названием UCK2. Он необходим для активации некоторых лекарственных препаратов. Шелтцер с коллегами установили, что дополнительная копия гена UCK2 делает клетку более чувствительной к этим противоопухолевым средствам. Кроме того, было обнаружено, что эти лекарственные препараты предотвращают переход нормальных клеток к анеуплоидии. Они как бы оборачивают процесс озлокачествления вспять.
Это подтвердилось в ходе эксперимента, во время которого ученые создали клеточную культуру из 80% нормальных клеток и 20% анеуплоидных. Без постороннего вмешательства анеуплоидные клетки постепенно «брали верх», и спустя 9 дней их доля составляла уже 75%. А если в культуру добавляли один из препаратов, активация которого зависит от UCK2, то через 9 дней оставалось лишь 4% анеуплоидных клеток.
В ближайшем будущем авторы этой работы планируют провести дополнительные исследования с участием животных: поэкспериментировать с другими видами анеуплоидии и препаратами. Если результаты окажутся успешными, то наступит черед клинических исследований с участием онкологических пациентов.
Мы в клиниках федеральной сети «Евроонко» используем все инновационные методы борьбы с раком и новейшие противоопухолевые препараты, зарегистрированные на территории РФ. Наши пациенты получают лечение в соответствии с последними версиями международных протоколов, на уровне ведущих мировых онкологических центров. Свяжитесь с нами, мы знаем, как помочь.
Источник: sciencedaily.com.
Читайте также:
круглосуточно
и событий клиники
