Учебники о клетках нуждаются в переписывании
Новое революционное датское исследование показало, что текущее научное описание клеточного цикла человека нуждается в пересмотре. Эти открытия также могут привести к разработке новых терапевтических подходов для воздействия на ахиллесову пяту различных типов рака.
Пересмотр догмы о репликации ДНК
До сих пор считалось, что копирование (репликация) генома, ДНК клетки, происходит только во время так называемой S-фазы клеточного цикла. Новые результаты показывают, что это не так: некоторые участки генома копируются только после того, как клетка вступает в следующую ключевую фазу клеточного цикла — митоз.
«Это радикально изменило наши взгляды и требует пересмотра учебного описания клеточного цикла человека», — говорит профессор Ян Хиксон, директор Центра стабильности хромосом.
Связь с хрупкими сайтами и раком
Этот необычный путь копирования ДНК происходит в специфических регионах человеческого генома, называемых хрупкими сайтами. Во время митоза хромосомы в этих хрупких областях имеют тенденцию «ломаться». Хрупкие сайты консервативны у разных видов и часто ассоциированы с нежелательными перестройками генома при развитии рака.
«Мы теперь знаем, что эти так называемые "разрывы хромосом" на самом деле не сломаны. Вместо этого они представляют собой область ДНК, заново синтезированную в митозе. Они выглядят разорванными, потому что они гораздо менее компактизированы, чем остальная часть хромосомы», — добавляет профессор Хиксон.
Раковые клетки используют эту необычную форму репликации ДНК, потому что одним из побочных эффектов генетических изменений, вызывающих рак, является так называемый репликационный стресс.
От случайного наблюдения к открытию
Учёные не специально искали это явление, но, к счастью, заметили нечто очень необычное, рассматривая человеческие раковые клетки под микроскопом. «Когда мы поняли, что происходит, нам потребовалось около 3 лет, чтобы определить механизм, лежащий в основе этого феномена».
Ахиллесова пята человеческих раков
Учёные уже знают о двух белках, необходимых для этого необычного пути репликации ДНК, но теперь ставят цель определить полный «набор инструментов» требуемых факторов. После этого можно приступить к исследованиям по поиску химических соединений, блокирующих этот процесс. Это станет первым этапом в идентификации потенциальных новых методов лечения рака.
«Хотя это ещё не доказано, похоже, что рост многих или даже большинства раковых заболеваний у человека зависит от этого процесса. Следовательно, разработка надёжной стратегии терапевтических препаратов, вероятно, будет иметь широкое применение в терапии рака».
«Наша цель — получить результаты, которые приведут к разработке новых подходов к лечению различных типов рака», — заключает профессор Хиксон.
Исследование финансировалось Датским национальным исследовательским фондом и было опубликовано в международном научном журнале Nature.