Российские ученые исследовали процесс ДНК-репарации в злокачественных опухолях. Оказалось, что в них система «ремонта» работает даже усерднее, чем в нормальных клетках, однако плохой контроль качества не дает клетке «починиться». Исследование поможет улучшить существующую терапию рака за счет препаратов, направленных на молекулярные механизмы репарации ДНК. Работа, поддержанная грантом Российского научного фонда, опубликована в журнале DNA repair.
В 2020 году более 10 миллионов человек умерло от рака. Специалисты предполагают, что к 2040 году это число вырастет на 47% и достигнет 28,4 миллиона человек. Процесс накопления мутаций, канцерогенез, тесно связан с мутациями ДНК и нарушениями целостности генома. Считается, что одна из основных причин развития рака — недостаточное восстановление ДНК. Из-за этого генетических изменений в клетке становится слишком много. При этом медики заявляют: во время лечения репарация очень часто усиливает свою работу, однако лучше от этого не становится. Дело в том, что, с одной стороны, она начинает ограничивать накопление мутаций в опухоли, а с другой — защищает раковую клетку от повреждений ДНК, благодаря чему опухоль выживает после химио- или лучевой терапии.
Группа ученых провела исследование, в ходе которого решила узнать: репарация — все-таки друг или враг? Они проанализировали, как активируются 38 путей репарации ДНК в девяти случаях рака человека (глиомы, рака молочной железы, колоректального рака, рака легких, щитовидной железы, шейки матки, почки, желудка и поджелудочной железы). Специалисты изучили профили нескольких тысяч образцов из баз данных, а также около 500 собранных экспериментальных опухолевых образцов.
«Систематизировав и охватив в рамках единого исследования все процессы, связанные с восстановлением ДНК, мы показали, что на самом деле практически для всех опухолей характерна повышенная активность механизмов репарации, даже когда сами гены системы репарации не затронуты никакими мутациями. В то же время мы обнаружили, что при возникновении новообразований блокируется контроль качества самой работы репарации. В нормальном состоянии наши контрольные механизмы решают, надлежащего ли качества ДНК в клетке, и если нет, то следует ли оставить поврежденную клетку в живых или дать ей возможность исправиться. Ей дается время на работу над ошибками и строгий дедлайн. Если репарация не справилась со своей работой, то клетка не может делиться и в ней насильственно запускается механизм клеточной гибели. Именно этот механизм контроля качества, контрольная точка перехода фаз клеточного цикла G2/M, который принимает решение, разрешить клетке делиться или уничтожить ее, как раз и оказывается подавлен в большинстве всех случаев рака», — рассказал Антон Буздин, профессор РАН, заведующий лабораторией трансляционной геномной биоинформатики МФТИ.
Исследователи предлагают пересмотреть точку зрения на представления современной науки о причинах и механизмах возникновения рака. Исследование показало, что в опухолях репарация происходит гораздо интенсивнее, чем в норме, хотя раньше считалось наоборот. Хотя она и работает, но в данной ситуации портится качество «ремонтных работ». Видимо, опухоли и нестабильность генома происходят как раз из-за этого. Воздействие на молекулярные пути репарации ДНК в опухолях может существенно увеличить возможности лечения этой болезни.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
