Учёные Института цитологии РАН (ИНЦ РАН) впервые описали эволюционный механизм возникновения рака, связанный с атавистическим возвратом клеток к одноклеточному состоянию. Это открытие, как сообщили в пресс-службе института, может способствовать ранней диагностике онкологических заболеваний.
В ходе исследования выяснилось, что рак возникает не только из-за дедифференцировки клеток — процесса, при котором клетки теряют свои специализированные функции, — но и вследствие активации древних генов одноклеточного происхождения. Эти гены запускают программы, в результате которых клетка начинает вести себя эгоистично, борясь за собственное выживание любой ценой, даже в ущерб организму в целом. Такое поведение сравнивают с действиями одноклеточных паразитов, отметил руководитель группы биоинформатического анализа ИНЦ РАН Александр Виноградов.
Многоклеточные организмы, включая человека, обладают стволовыми клетками — предшественниками всех типов тканей, способными дифференцироваться и поддерживать клеточный баланс. При регенерации тканей может происходить дедифференцировка, которая считается одной из основных причин развития онкологии.
Гипотеза о том, что опухоли могут возникать из-за проявления признаков, унаследованных от отдалённых предков, была выдвинута ещё в XX веке, однако её экспериментальное подтверждение представляло серьёзную сложность. Для решения этой задачи учёные ИНЦ РАН провели сравнительный анализ генных сигнатур — уникальных "отпечатков" активности генов, отражающих состояние или тип клеток.
Сравнение филогенетической сигнатуры, включающей гены одноклеточного происхождения, с онтогенетическими сигнатурами, связанными с дедифференцировкой, показало, что первая лучше предсказывает нормальное или опухолевое состояние клеток.
По словам ведущего научного сотрудника группы биоинформатического анализа Ольги Анацкой, эти результаты свидетельствуют о том, что рак — это не просто утрата клетками специализированных функций, а возвращение к более примитивному одноклеточному состоянию. В перспективе измерение экспрессии этих сигнатур может стать эффективным инструментом для ранней диагностики рака и контроля терапии в регенеративной медицине.