Как включаются гены эмбриона: новая модель и её связь с раком

В момент оплодотворения гены сперматозоида и яйцеклетки "выключены". Для развития нового эмбриона их необходимо "включить" — но как?

Долгое время считалось, что гены в человеческих эмбрионах молчат несколько дней после оплодотворения. Однако недавние открытия показали, что они активируются почти сразу.

Учёные, возможно, впервые создали модель того, как работает этот "переключатель", запускающий эмбриональное развитие. Модель разработана профессором Тони Перри из Университета Бата совместно с коллегами из Бата и Кембриджского университета. Их работа опубликована в журнале Trends in Cell Biology.

Суть модели

Модель предполагает, что множество событий, сопровождающих оплодотворение, действуют синергетически, чтобы включить экспрессию генов эмбриона. Профессор Перри и коллеги расширили модель, сделав поразительное предсказание: переключатель, запускающий формирование эмбриона, может также инициировать рак.

Связь с онкогенами и раком

Команда ранее обнаружила, что "переключатель" в эмбрионах задействует гены, называемые онкогенами, которые играют ключевую роль в развитии рака.

Процесс оплодотворения предсказуем, и формирование нового эмбриона (например, мышиного) можно изучать на всех стадиях in vitro. С раком это невозможно — его истоки пока нельзя изучать в контролируемых лабораторных условиях.

"Этот подход перспективен, учитывая, что у нас в настоящее время нет способа изучать инициирующие события рака", — сказал профессор Перри.

Изучение эмбрионов позволяет идентифицировать эмбриональный переключатель и понять, как он активируется. Это покажет, где искать "запал" рака.

Эпигенетическая загадка и будущее

Ключевой механизм активации генов эмбриона, вероятно, связан с эпигенетическими изменениями — изменениями в упаковке генома. Однако их точная природа и контроль неизвестны.

Если модель верна, она откроет новое окно в процессы, инициирующие рак задолго до клинической диагностики. В перспективе это может привести к открытию новых диагностических маркеров для раннего выявления и предотвращения болезни.