Ученые открыли редкий наследственный синдром, получивший название DIAL, который влияет на способность ДНК восстанавливаться после повреждений. У пациентов, страдающих от этого состояния, повышается риск развития B-клеточной лимфомы, а стандартные методы химиотерапии могут оказаться для них особенно токсичными. Открытие проливает свет на молекулярные механизмы репарации (восстановления) ДНК и может помочь в разработке персонализированных методов лечения рака, снижающих риск токсического действия химиотерапии на организм. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Репарация двухцепочечных разрывов ДНК представляет собой фундаментальный процесс, лежащий в основе поддержания стабильности генома и предотвращения развития наследственных заболеваний. Широко распространенные методы лечения рака, включая химиотерапию и лучевую терапию, действуют, повреждая ДНК. При этом, если у пациента присутствуют генетические нарушения, препятствующие репарации ДНК, во время лечения пострадают не только раковые, но и здоровые клетки.
Ранее ученые выяснили, что в процессе репарации важную роль играют ядерные актиновые филаменты, формирующие молекулярный каркас и стабилизирующие место разрыва ДНК, пока происходит восстановление. Авторы исследования предположили, что нарушения в образовании и организации актиновых филаментов могут быть связаны с дефектами репарации ДНК, однако конкретные гены и механизмы требовали углубленного изучения.
Прорыв стал возможен благодаря многолетнему сотрудничеству генетиков и пациента, в 2006 году направленного к специалистам с симптомами, характерными для, как предполагалось, уже известных нарушений репарации ДНК. Проанализировав образцы ДНК этого и, впоследствии, 32 других пациентов со схожими симптомами, ученые обнаружили мутации в гене DIAPH1, кодирующем белок, который запускает образование γ-актина.
Отсутствие функционально активного белка DIAPH1, вызванное мутацией в соответствующем гене, ухудшает способность организма должным образом регулировать развитие и функционирование B-клеток, что повышает вероятность развития у пациентов B-клеточной лимфомы. Поскольку лучевая терапия и химиотерапия повреждают ДНК как в здоровых, так и в раковых клетках, недостаток DIAPH1 также приводит к тому, что молекулы ДНК пациентов с синдромом, который получил название DIAL, не могут восстановить повреждения, вызванные этими методами лечения. Невосстановленное повреждение ДНК в нормальных клетках организма в большинстве случаев приводит к их гибели, что может вызвать опасные для жизни побочные эффекты.
Открытие синдрома DIAL меняет подход к лечению небольшой, но уязвимой группы пациентов. Теперь врачи, столкнувшись с ребенком, у которого есть ряд характерных симптомов, могут провести генетический тест на наличие мутаций в гене DIAPH1. Если диагноз подтвердится, онкологи смогут разработать индивидуальный, менее токсичный план лечения в случае развития рака, избегая стандартной химиотерапии или контролируя интенсивность ее действия. Ученые уже работают над тем, чтобы включить DIAPH1 в стандартные генетические панели для диагностики новорожденных. «Подобные исследования могут предоставить детям с наследственными генетическими синдромами возможность получения более персонализированного ухода в случае развития у них рака. Эта работа — яркий пример того, как одно исследование может изменить ситуацию даже в случае таких редких генетических изменений», — заключила Лора Дэниелсон из независимой организации Cancer Research UK.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
