Две мутации позволяют раковым клеткам удлинять теломеры без теломеразы
Большинство активно делящихся злокачественных клеток становятся «бессмертными» за счет активации не работающего в большинстве нормальных клеток гена теломеразы – фермента, восстанавливающего теломеры после каждого деления. Иногда клетки опухолей используют другой механизм – альтернативное удлинение теломер с помощью гомологичной рекомбинации – обмена участков ДНК между парными хромосомами.
Но, как оказалось, существует как минимум еще один альтернативный способ удлинения теломер в раковых клетках. Исследователи университета Джонса Хопкинса, работающие под руководством адъюнкт-профессора Алана Микера (Alan K. Meeker), идентифицировали два гена, наличие дефектов которых в 100% случаев ассоциировано с этим явлением.
Первые предпосылки к открытию ученые получили при обработке результатов картирования генома нейроэндокринных опухолей поджелудочной железы. К наиболее характерным для этих опухолей генетическим нарушениям относились мутации генов ATRX и DAXX. Белковые продукты этих генов взаимодействуют с определенными фрагментами ДНК, в том числе с теломерами, и изменяют принцип «прочтения» зашифрованных в них последовательностей.
Это наблюдение подтолкнуло ученых к более детальному изучению связи этих генов с сохранением длины теломер. Изучение 41 образца ткани пациентов с нейроэндокринными опухолями поджелудочной железы, проведенное методом флуоресцентного окрашивания крупных конгломератов теломеразной ДНК, выявило признаки альтернативного удлинения теломер в 25 из них.
Розовые точки – альтернативно удлиняющиеся теломеры
в клетках нейроэндокринной опухоли поджелудочной железы.
В нормальных клетках теломеразных последовательностей в 100 раз меньше.
В клетках 19 из этих 25 образцов были обнаружены мутации, нарушающие работу генов ATRX или DAXX. В клетках шести оставшихся образцов экспрессия этих генов не регистрировалась вообще – очевидно, оба гена в них были повреждены и не функционировали.
Таким образом, исследователи выявили стопроцентную корреляцию между аномалиями генов ATRX и DAXX и альтернативным удлинением теломер.
Анализ экспрессии генов образцов агрессивной опухоли мозга глиобластомы также продемонстрировал существование взаимосвязи между мутациями гена ATRX и альтернативным удлинением теломер.
На сегодняшний день исследователям еще не известны механизмы, посредством которых гены ATRX и DAXX влияют на удлинение теломер. Они предполагают, что мутации этих генов изменяют характер сворачивания формирующих теломеры цепочек ДНК, повышая их нестабильность.
Авторы также отмечают, что для пациентов, имеющих мутации идентифицированных генов, характерна более высокая выживаемость. Поэтому, помимо разработки новых методов терапии, полученные данные могут лечь в основу новых методов прогнозирования течения злокачественных заболеваний.
Статья Christopher M. Heaphy et al. Altered Telomeres in Tumors with ATRX and DAXX Mutations опубликована 30 июня on-line в журнале Science Express.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Medical Xpress:
Two genes linked to why telomeres stretch in cancer cells.
01.07.2011