Ученые установили, что секрет выживания большинства раковых опухолей заключается в использовании ими так называемой «пятой колонны» в своей ДНК, которую они используют для подавления работы системы самоистребления клеток.
По словам Кристофера Яу из британского Университета Бирмингема, данное открытие помогло ученым установить, что этот же алгоритм можно использовать для проверки работы механизма в ДНК раковых опухолей а больных, принимающих участие в проекте «100 тысяч геномов». Ученые надеются, что такие наблюдения смогут помочь отыскать новые методы борьбы с онкологическими заболеваниями и в будущем спасти жизни многих людей.
Большая часть онкологических опухолей в человеческом организме возникает в результате поломки внутри гена р53, отвечающего за синтез белка, который, в свою очередь, отвечает за целостность генетической информации и активизирует механизм самоистребления в случае серьезных поломок (апоптоз). Клетки, в которых поврежден ген р53, подавить очень сложно, в силу того, что в их геноме отсутствует программа самоуничтожения.
Научные исследования, которые проводились в последние годы, показывают, что у многих раковых клеток нет фатальных поломок в гене р53, однако они имеют большое число других мутаций ДНК, которые заставляют ее включаться. С такими клетками, по словам Яу, также очень сложно бороться, поскольку традиционные методы борьбы с онкологическими заболеваниями, в частности, разрушение ДНк с помощью химиотерапии и радиации, за могут заставить эти клетки самоликвидироваться.
Биологи из Британии установили, по каким причинам происходит подобное, в ходе изучения геномов нескольких сотен видов рака яичников. Исследователи изначально предпринимали попытки определить, какие мутации делают рак агрессивнее. С этой целью они проводили сравнительный анализ наборов мутаций для каждой опухоли, после чего определяли те, которые больше всего воздействовали на поведение раковых клеток.
Как было установлено, приблизительно пятая часть всех опухолей (а это очень много по меркам рака) в генах не имела мутаций, которые были бы связаны с работой системы, которая блокирует сборку молекул белков при выявлении поврежденных генов.
Эта система состоит из рибосом и нескольких служебных белков, активируется после считывания ядром гена и подготовки так называемой матричной РНК. Это короткий шаблон, состоящий из букв генетического кода, который содержит в себе инструкции по производству белковой молекулы.
Перед тем, как мРНК покидает ядро, к ней примыкают так называемые белки-инспекторы UPF, проверяющие наличие в ней бессмысленных опечаток, которые могут привести к неожиданной остановке синтеза белка. В том случае, если подобные дефекты имеются в мРНК, белки прочно спаиваются с молекулой РНК, и рибосомы не могут считывать их, а это, в свою очередь, приводит ее последующее уничтожение.
Согласно предположениям Яу и его коллег, правильная работа системы проверки в раковых клетках не убивает их, а, напротив, помогает выживать. Происходит это по той причине, что белки UPF останавливают процесс считывания гена р53 и не дают ему работать даже при наличии в нем относительно безобидных мутаций.
Ученые, после обнаружения столь неожиданного механизма выживания рака яичников, предприняли попытку отыскать его аналоги в других типах раках. После проведения анализа более семи тысяч других раковых опухолей, биологам удалось отыскать множество других примеров того, каким образом эта система помогает выжить раку.
По этой причине Яу совместно со своими коллегами намерен создать препарат, блокирующий проверку правильности генетического кода в раковых клетках и позволяющий гену р53 запускать программу клеточного самоуничтожения. По словам ученых, подобные вещества помогли бы спасти тысячи жизней людей, больных теми видами рака, которые в настоящее время принято считать неуязвимыми для лечения традиционными методами.