Эксперименты объясняют механизм молекулярной "бомбы" в раковых клетках
Новое исследование из Университета Рокфеллера объясняет загадочное явление, предшествующее раку, — хромотрипсис, при котором часть хромосомы выглядит так, будто её разорвало на части, а затем неправильно собрали.
Новый взгляд на возникновение рака
«Старая» идея заключалась в накоплении мутаций одна за другой. Это совершенно новый взгляд: в части хромосомы взрывается "бомба", и вы получаете множество мутаций одновременно», — говорит руководитель исследования Тития де Ланге.
От теломерного кризиса к хромотрипсису
Исследование, опубликованное в Cell, описывает события, ведущие к хромотрипсису, через изучение теломерного кризиса. Этот кризис возникает, когда защитные концы хромосом — теломеры — укорачиваются, и хромосомы начинают сливаться друг с другом.
Эксперимент и неожиданное открытие
Учёные воссоздали теломерный кризис в человеческих клетках и засняли процесс. Вопреки ожиданиям, сросшиеся хромосомы не разрываются при делении. Вместо этого клетки делятся, оставаясь соединёнными. После деления дочерние клетки начинают расходиться, растягивая общий участок хромосомы в так называемый хроматиновый мост.
«Это как перетягивание каната, где каждая клетка — команда, а верёвка растягивается и растягивается», — объясняет де Ланге. Такой мост может достигать 0,2 мм — невероятный размер для клеточного уровня.
Роль фермента TREX1
Мост в итоге разрушается ферментом TREX1, который обычно находится вне ядра. Исследователи обнаружили, что напряжение от растяжения создаёт микроразрывы в ядерной мембране, через которые TREX1 проникает внутрь и расщепляет ДНК моста.
Результат — молекулярная "бомба"
После разрушения моста клетки разъединяются, каждая унося фрагменты ДНК, которые затем пытается восстановить. Некоторые клетки погибают, но выжившие делятся, распространяя повреждённую ДНК с перемешанными участками или утратой генов-супрессоров рака. Эта цепочка событий и создаёт хромотрипсис.
«Эти данные помогут понять ранние молекулярные события, ведущие к раку, и могут в будущем лечь в основу новых методов диагностики ранних стадий болезни», — заключает де Ланге.