: 16.08.2024
Остатки древних вирусов в нашей ДНК способствуют развитию рака
В раковых клетках активны многие гены, которые в норме должны «молчать», но механизмы таких изменений изучены недостаточно. Недавно выяснилось, что геномные последовательности, ведущие свое происхождение от древних вирусов, могут «включать» гены, способствующие развитию раковой опухоли
Вирусы, очень древние организмы, в течение миллионов лет взаимодействовали с бактериями, растениями и животными, включая человека. Когда вирусы побеждают, зачастую гибнут целые популяции. Но бывают, что некоторые из жертв приобретают устойчивость к вирусу, при этом вирусная ДНК может сохраняться в геноме их клеток и в некоторых случаях передаваться через поколения.
По оценкам специалистов, около 8–9% генома человека составляют последовательности ДНК древних вирусов, которые заражали предков приматов десятки миллионов лет назад. Долгое время эти последовательности – эндогенные ретровирусы – считались «мусором», лишенным какой-либо биологической активности. Со временем выяснилось, что хотя они и не могут работать «по специальности», но вполне способны влиять на активность близлежащих «хозяйских» генов.
Вирусы, по сути, представляют собой молекулу нуклеиновой кислоты, ДНК или РНК – хранилище генетической информации, заключенную в белковую оболочку. Ретровирусы превращают свою РНК в ДНК уже в зараженной клетке. Такая ДНК встраивается в клеточный геном, заставляя клетку использовать ее ресурсы для производства новых вирусных частицИзвестно, что такие эндогенные ретровирусы оказались нам полезны: они внесли вклад в развитие плаценты (детского места), а также в формирование иммунного ответа на атаку современных вирусов. Но у этого феномена нашлась и темная сторона, связанная с онкогенезом.
Известно, что при злокачественном перерождении клеток у них происходят генетические и эпигенетические (надгеномные) изменения наследственного материала, что способствует их активному росту и выживанию. Образуются целые патологические генные сети – скоординировано работающие гены, взаимодействующие друг с другом через молекулы РНК, белков и разнообразных метаболитов.
Одним из механизмов, лежащих в основе формирования таких сетей, может быть патологическая активация энхансеров – участков ДНК, которые стимулируют транскрипцию (перенос информации с ДНК на РНК) гена. В качестве таких энхансеров могут выступать и эндогенные ретровирусы.
Исследователи из США проанализировали геномные данные для 21 типа рака человека, полученные в рамках проекта Cancer Genome Atlas, и выяснили, что при нескольких видах рака, включая рак легких и толстой кишки, высокоактивен эндогенный ретровирус LTR10, с которым приматы столкнулись около 30 млн лет назад.
Активность LTR10 была обнаружена примерно в каждом третьем исследованном образце колоректального рака, а его удаление или блокирование работы сопровождалось снижением уровня активности близлежащих генов, способствующих развитию рака. Схожие результаты были получены в экспериментах на лабораторных мышах: удаление LTR10 из опухолевых клеток «выключало» гены, провоцирующие развитие рака, и повышало эффективность противораковой терапии.
Удалось выяснить и молекулярную подоплеку этого явления. Оказалось, что при колоректальном раке активация LTR10-энхансеров является результатом роста активности сигнальных путей AP1/MAPK – известного проонкогенного механизма.
Гены сигнального пути MAPK часто мутируют при раке, а ингибирование самой MAPK (фермента MAP-киназы) – это распространенная противоопухолевая стратегия, хотя как она работает в деталях, до сих пор неизвестно. Сейчас ученые показали, что уже существующие ингибиторы MAPK подавляют регуляторную активность LTR10 в клетках колоректального рака. По-видимому, это как минимум и есть один из механизмов противоракового действия таких препаратов.
Фото: https://upload.wikimedia.org
Публикации по теме:
Вирус гриппа: подробности личной жизни
Как писать и переписывать партитуру ДНК
Что на роду написано, того не миновать?
Старение подстегивает «пятая колонна» – эндогенные ретровирусы
: 16.08.2024 
