Одного фактора для онкогенеза недостаточно

Новую информацию о происхождении злокачественных опухолей представили учёные из Института биомедицинских исследований в Барселоне (Испания), возглавляемые Тревисом Стакером и его коллегами из Онкологического центра Слоуна — Кеттеринга в Нью-Йорке (США). Результаты их исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (находятся в открытом доступе).

Авторы работы полагают, что первичное возникновение опухоли, её тип и агрессивность зависят от специфической комбинации дефектов в нескольких процессах, назначение которых заключается в сохранении целостности клеток, таких как пути восстановления нормальной структуры ДНК или контроль клеточного цикла (деления). В качестве подтверждения этого было показано, что мыши с высокой степенью хромосомной нестабильности и дефектной программой апоптоза (клеточной смерти) — этими самыми выразительными «чёрными метками» онкологических заболеваний — в действительности редко заболевают раком.

По словам исследователей, образуется опухоль или нет, зависит, во-первых, от того момента в течение клеточного цикла, когда произошло повреждение, во-вторых, от того, какой именно компонент восстановительной системы пострадал, и, наконец, от того, какие ещё компоненты системы самоуничтожения ослаблены здесь и сейчас. То есть важнее всего не один фактор, не одна поломка (легко обнаруживаемая постфактум), а несчастливая комбинация сразу нескольких факторов и дефектов.

Авторы работы использовали мышей с мутациями в ключевых генах, отвечающих за восстановление повреждённых ДНК. Затем проводилось комбинирование этих генов с другими мутациями, влияющими либо на протекание апоптоза, либо на качество контроля над клеточным циклом, до тех пор пока не обнаруживалась та самая «несчастливая» для мышей комбинация, набор факторов которой был достаточен для инициализации онкогенеза.

Во время репликации ДНК в делящейся клетке есть целая серия контрольных точек, в которых осуществляется тест правильности протекающего процесса дупликации. В случае если клетка обнаруживает ошибки в какой-либо точке, клеточный рост останавливается и в действие приводится чрезвычайно сложный процесс восстановления ДНК. Если же и он работает с ошибками и клетка аккумулирует всё больше ошибок в геноме, на сцену выходят протеины последней линии обороны, такие как опухолевый супрессор р53. Не размениваясь на мелочи, они сразу же переходят к активации программы клеточной смерти или прерыванию клеточного цикла (клетка состарится и умрёт, не оставив потомства). Всё это, как можно видеть, представляет собой очень сложную сеть взаимодействующих протеинов.

Исследование показало, что геномная нестабильность сама по себе не является необходимым и достаточным условием для обязательного развития опухоли. Авторы считают, что нужно гораздо детальнее изучать различные виды злокачественных новообразований, стараясь определить ключевые факторы произошедшего онкогенеза, — пусть даже это будет сложнее, чем искать иголку в стогу сена, ведь одного очевидного фактора, как теперь выясняется, мало.

Точное установление составных частей «несчастливых комбинаций» может перевернуть современную диагностику и терапию онкологических заболеваний.

Подготовлено по материалам Института биомедицинских исследований в Барселоне.