«Мусорный» ген вызывает рак

Недавно ученые решили исследовать «темные пятна» в человеческом геноме. В итоге был открыт «мусорный» некодирующий ген, который может играть важную роль в развитии рака.

Этот ген находится в области генома, которая не кодирует никаких белков. В свое время считалось, что она не имеет никакого значения и является просто «мусором». Однако, в последнее время в ней обнаруживается все больше генетической информации, связанной со здоровьем и болезнями.

Ученые отмечают, что, хотя изученный ген и не кодирует никаких белков, он оказывает прямое действие на опухолевые клетки. Если заставить его «замолчать», это может остановить рак.

Интеллектуальная собственность https://www.euroonco.ru

Как ученые понимают, какие гены вызывают рак?

Геном человека — это своего рода «инструкция по сборке» любого белка и любой клетки в организме. Всего в нем около 20 000–25 000 генов, компактно упакованных в закрученную спираль молекулы ДНК. Во всех клетках организма содержится один и тот же набор генов — но различается их активность. В зависимости от типа клетки, одни гены в ней работают, другие «выключены».

Информация о структуре белка не считывается напрямую с ДНК. Сначала она переносится на молекулу РНК. Изучая количество разных видов РНК в клетке, ученые могут судить о том, насколько в ней активны те или иные гены. Если активность определенного гена практически отсутствует в здоровых клетках, но очень высока в опухолевых, то можно говорить о том, что он играет важную роль в развитии и прогрессировании рака.

Не все некодирующие гены — «мусор»

Существуют разные типы РНК. Один из основных — информационная РНК или иРНК. Она синтезируется на матрице ДНК и несет информацию о структуре белка. Но некоторые иРНК являются некодирующими, на их основе не синтезируются белки.

Ранее некодирующие иРНК считались бессмысленными, чем-то вроде «темной материи» в космосе генома. О них было мало что известно.

Но прогресс не стоит на месте, сегодня ученые вооружены более совершенными технологиями секвенирования — определения последовательности нуклеотидов в ДНК. Благодаря этому стало понятно, что, хотя некодирующие иРНК и не несут инструкцию по сборке белков, они могут играть важную роль в поддержании здоровья и развитии болезней.

За последние 20 лет ученые обнаружили много новых разновидностей некодирующих РНК (ncRNA), в том числе одну длинную молекулу РНК, состоящую из 200 нуклеотидов.

Во время недавнего исследования ученые из Университета Мичиганского комплексного онкологического центра обнаружили и изучили молекулу ncRNA, которая имеет одно и то же строение у рыбок данио, мышей и людей. Вообще-то такие совпадения у разных видов животных встречаются очень редко. Отсюда возникло предположение, что эта молекула, возможно, играет какую-то важную роль.

Открытая РНК была названа THOR (Testis-associated Highly-conserved Oncogenic long non-coding RNA). Исследователи обнаружили, что она играет важную роль в развитии рака, а если заставить ее «замолчать» — можно остановить рост опухоли.

Активность THOR в раковых клетках зашкаливает

Ученые проанализировали множество разных ncRNA, но их внимание привлекла именно THOR по двум причинам:

• Во-первых, наличие одной и той же молекулы у разных биологических видов, включая человека. Зачем эволюция решила сохранить эту молекулу в первозданном виде?
• Во-вторых, оказалось, что THOR в норме проявляет активность лишь в одной ткани взрослого организма: в семенниках (мужских половых железах).

Проводя эксперименты на рыбках данио, ученые выяснили, что THOR принимает прямое участие в развитии рака, ее активность особенно высока в клетках меланомы, рака легкого.

Далее ученые вырастили в пробирке культуру опухолевых клеток и заставили в них «замолчать» THOR. При этом нормальные клетки не пострадали и продолжили выполнять свои обычные функции. При повышении активности THOR прогрессирование рака, напротив, усиливалось.

Оказалось, что THOR взаимодействует с белком, связывающим инсулиноподобный фактор роста (IGFBP), который помогает стабилизировать РНК. Если «выключить» THOR, то перестанет работать и IGFBP. Он больше не стабилизирует РНК, и бесконтрольный клеточный рост прекращается.

Важно то, что блокировка THOR, по-видимому, никак не сказывается на здоровых клетках. Это открывает возможность для создания новых безопасных и эффективных препаратов, нацеленных на «раковую» некодирующую РНК.

В Европейской клинике следят за инновациями. Как только очередной новый противоопухолевый препарат получает разрешение на применение в России, он становится доступен для наших пациентов. Свяжитесь с нами: