Ученые обнаружили совершенно новую функцию одного из первых когда-либо обнаруженных генов рака – гена ретинобластомы – и это открытие может открыть новые захватывающие подходы к лечению.
Ген ретинобластомы назван так потому, что мутации в нем вызывают редкий детский рак глаза с таким же названием и, как известно, играет центральную роль в предотвращении неконтролируемого деления здоровых клеток.
Новое исследование, проведенное совместно учеными из Института исследований рака в Лондоне и UCL (Университетский колледж Лондона), показало, что этот ген также выполняет еще одну важную функцию, помогая «склеивать» разорванные цепи ДНК вместе.
Исследование предполагает, что существующие препараты, которые используют слабые стороны некоторых видов рака в восстановлении их ДНК, могут быть эффективны против опухолей с мутациями гена ретинобластомы.
Исследование, опубликованное сегодня (в четверг) в журнале Cell Reports, финансировалось рядом организаций, включая Cancer Research UK, Worldwide Cancer Research, Wellcome Trust и сам Институт исследований рака (ICR).
Исследователи обнаружили, что мутации гена ретинобластомы или RB1, которые обнаруживаются при многих раковых заболеваниях, препятствуют эффективному закреплению разорванных цепей ДНК. Это приводит к хромосомным аномалиям, которые могут привести к развитию опухолей и побудить рак перерасти в более агрессивные формы.
Многочисленные распространенные типы рака имеют мутации RB1, включая трудноизлечимые виды рака, такие как тройной отрицательный рак груди, мелкоклеточный рак легких, глиобластома и агрессивные типы рака простаты.
Исследователи удалили ген RB1 из выращенных в лаборатории раковых клеток человека и мыши и рассмотрели различные меры, указывающие на дефектную репарацию ДНК. Они обнаружили значительно больше двухцепочечных разрывов ДНК и хромосомных аномалий в клетках, в которых отсутствовал RB1, чем в тех, в которых ген был функциональным.
В другом эксперименте исследователи продемонстрировали, что белок RB1 присоединяется к двум другим белкам, называемым XRCC5 и XRCC6, образуя кластер молекул, которые восстанавливают разорванные цепи ДНК.
RB1 был впервые обнаружен в 1980-х годах, и давно известно, что он играет важную роль в контроле клеточного деления. Это было обнаружено в ходе исследований редкой ретинобластомы рака глаза, которая примерно в половине случаев вызвана наследственными мутациями гена RB1.
Доктор Пол Хуанг, руководитель группы по биологии рака в Институте исследования рака в Лондоне, сказал:
"Ген ретинобластомы был одним из первых открытых генов рака и одним из самых известных, поэтому очень интересно, что удалось определить совершенно новую функцию для него. Ген ретинобластомы известен тем, что помогает контролировать деление клеток, но мы обнаружили, что у него есть еще одна важная задача – склеивать разорванные цепи ДНК вместе. Наше исследование может иметь реальные последствия для онкологических больных, потому что лекарства, которые используют слабые места в репарации ДНК, уже существуют, и теперь есть основание для тестирования их против рака с мутациями гена ретинобластомы."
Профессор Сибилла Митнахт, руководитель группы передачи сигналов раковых клеток и профессор биологии рака в Институте рака UCL, сказала:
"Мы очень рады этому новому открытию. Ген ретинобластомы мутирован во многих важных раковых опухолях, таких как рак легких и молочной железы. Наша работа демонстрирует, что эти мутации приводят к тому, что ДНК рака становится дефектной. Из-за этого эти виды рака могут перейти в более агрессивные и устойчивые к терапии формы. В то же время это открытие указывает на новые и более эффективные способы лечения этих видов рака."
Доктор Кэт Арни, менеджер по научным коммуникациям Cancer Research UK, сказала:
"Неправильные пути восстановления ДНК – это ахиллесова пята рака, и лекарства, нацеленные на альтернативные инструменты восстановления ДНК, такие как RB1, могут стать мощным потенциальным средством лечения людей с раком. Британские ученые по исследованию рака находятся в авангарде разработки этих видов лечения, и мы надеемся, что это новое открытие принесет пользу пациентам в будущем."
Д-р Хелен Риппон, руководитель отдела исследований в Worldwide Cancer Research, сказала:
"Также как механик не может починить машину, не зная, как она работает; ученые не могут найти новые методы лечения рака, не разбираясь в сломанных генах. Изучение основ биологии рака имеет решающее значение, если мы хотим обеспечить светлое будущее для людей с диагнозом этого заболевания, и мы рады, что помогли профинансировать это важное исследование."