Вирус Эпштейна-Барра (ВЭБ) легко распространяется через жидкости организма, прежде всего слюну, например, при поцелуях, совместном потреблении напитков или использовании одной и той же столовой посуды. Неудивительно, что ВЭБ также является одним из самых распространенных вирусов: более 90% населения мира были инфицированы им, как правило, в детстве.
ВЭБ вызывает инфекционный мононуклеоз и подобные заболевания, хотя зачастую симптомы отсутствуют. Большинство инфекций протекают в легкой форме и проходят, но вирус сохраняется в организме, становясь латентным или неактивным, иногда реактивируясь. Длительно существующие латентные инфекции связаны с несколькими хроническими воспалительными состояниями и множественными видами рака.
В новой статье, опубликованной в научном журнале Nature, исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего (University of California San Diego), Онкологического центра Мурс Калифорнийского университета в Сан-Диего (UC San Diego Moores Cancer Center) и Центра исследования рака Людвига в Калифорнийском университете в Сан-Диего (Ludwig Cancer Research at UC San Diego) впервые описывают, как вирус использует слабости генома для возникновения рака, снижая способность организма его подавлять.
Результаты исследования показывают, «как вирус может вызывать расщепление 11 хромосомы человека, инициируя каскад нестабильности генома, который потенциально может активировать онкоген, вызывающий лейкемию, и инактивировать основной супрессор опухоли», — комментирует автор исследования Дон Кливленд (Don Cleveland), профессор медицины, неврологии, клеточной и молекулярной медицины Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего. «Это первая демонстрация того, как можно избирательно индуцировать расщепление «хрупкого участка ДНК».
Во всем геноме каждого человека или полном наборе генов есть хрупкие участки, определенные хромосомные области, которые с большей вероятностью вызывают мутации, разрывы или пробелы при репликации. Некоторые из них редки, некоторые обычны; все они связаны с расстройствами и заболеваниями, иногда с наследственными состояниями, иногда с другими, например, со многими видами рака.
В новом исследовании Кливленд с соавторами сосредоточились на EBNA1, вирусном белке, который сохраняется в клетках, инфицированных ВЭБ. Ранее было известно, что EBNA1 связывается с определенной геномной последовательностью в геноме ВЭБ в точке начала репликации. Исследователи обнаружили, что EBNA1 также связывает кластер ВЭБ-подобных последовательностей в хрупком участке 11-й хромосомы человека, где увеличение количества белка вызывает поломку хромосомы.
Другое предшествующее исследование показало, что EBNA1 ингибирует p53, ген, играющий ключевую роль в контроле клеточного деления и гибели клеток. Он также подавляет образование опухолей, когда это нормально. С другой стороны, мутации p53 связаны с ростом раковых клеток.
Когда ученые изучили данные полногеномного секвенирования 2439 видов рака в 38 типах опухолей из проекта Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes, то обнаружили, что в раковых опухолях с обнаруживаемым ВЭБ выявляются более высокие уровни аномалий хромосомы 11, включая 100% случаев рака головы и шеи.
«Для вездесущего вируса, который безвреден для большинства людей, выявление лиц, подверженных риску развития латентных заболеваний, связанных с инфекцией, все еще является постоянной задачей», — дополняет автор исследования Джулия Ли (Julia Li), научный сотрудник лаборатории Кливленда.
«Это открытие предполагает, что восприимчивость к EBNA1-индуцированной фрагментации хромосомы 11 зависит от контроля уровней EBNA1, вырабатываемых при латентной инфекции, а также от генетической изменчивости количества ВЭБ-подобных последовательностей, присутствующих на хромосоме 11 у каждого человека. Эти знания прокладывают путь к скринингу факторов риска развития заболеваний, связанных с ВЭБ. Более того, блокирование связывания EBNA1 с этим кластером последовательностей на хромосоме 11 может быть использовано для предотвращения развития заболеваний, связанных с ВЭБ».
Статья по теме: Обнаружен новый подтип рака носоглотки, связанный с вирусом Эпштейна-Барр.