Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

Циркадные ритмы и рак

Рак возникает из-за сбоя внутренних часов

«Чердак»

Коллектив ученых из Берлина на молекулярно-генетическом уровне описал связь между жизненным циклом клетки и механизмом внутренних часов. Было показано, как нарушение работы внутренних часов способствует образованию раковых опухолей.

Внутренние часы выработались у живых организмов на Земле в результате эволюционного приспособления к периодической смене дня и ночи. На молекулярно-генетическом уровне суточные, или циркадные, изменения в обмене веществ, уровне гормонов, иммунных функциях, метаболизме лекарств, а также смена циклов отдыха и активности определяются изменением в работе генов (их экспрессии) и изменением количества продуцируемых ими белков.

У млекопитающих известно две петли, управляющие циркадными часами, каждая из которых состоит из последовательности влияющих друг на друга молекул и генов: одна управляет экспрессией генов из семейств Per (от слова «период») и Cry (от слова «криптохром»), вторая регулирует работу гена Bmal1.

Ранее было показано, что на работу этих петель влияет компонент сигнальной системы клетки – гены семейства Ras, которые, во-первых, связаны с жизненным циклом клетки, то есть с переходом клетки из состояния роста к состоянию деления или специализации, а во-вторых, считаются онкогенами, то есть генами, мутации в которых приводят к неограниченному делению клетки, к возникновению раковой опухоли.

Иными словами, возникновение раковых опухолей связано с влиянием онкогена Ras на циркадные часы и последующим изменением в жизненном цикле клетки. Молекулярный механизм этого процесса и предстояло выяснить ученым.

Исследователи установили, что центральная роль в многоходовых схемах взаимодействия клеточного цикла и циркадных часов принадлежит генам Ink4a и Arf, которые являются важными элементами обоих систем, а нарушения их работы связаны с превращением клеток в раковые. «Выключение» этих генов на фоне избыточного содержания белка RAS приводило к укороченному циркадному периоду (через влияние на гены Per и Cry) и к усиленному делению клеток. Ген Bmal1 также участвовал в этой схеме.

circadian_cancer.jpg

Эти экспериментальные данные, полученные на мышиных эмбриональных фибробластах (неспециализированных клетках), в которые «подсаживался» светящийся фермент люцифераза для фиксирования периодических суточных колебаний, подтвердились и математической моделью, которая была построена по опубликованным данным о генах и белках, участвующих в работе циркадных часов и контролирующих жизненный цикл клетки.

Описанное учеными связующее звено между клеточным циклом и циркадными часами, а именно гены Ink4a и Arf, которые вместе с тем являются генами-супрессорами опухолей, обеспечивающими профилактику клеточной трансформации и препятствующими таким образом возникновению рака, подтвердило гипотезу ученых о том, что нормальная работа циркадных часов препятствует возникновению раковых опухолей.

Терапевтическое влияние на циркадные часы, а также согласование медикаментозного лечения с клеточными ритмами может повысить эффективность лечения онкологических заболеваний, что будет новым шагом в хронотерапии.

Исследование опубликовано в журнале PlOS Biology (El-Athman et al., The Ink4a/Arf locus operates as a regulator of the circadian clock modulating RAS activity).

Циркадные ритмы исключительно важны для нормального функционирования организма. За открытие молекулярных механизмов, управляющих циркадными ритмами, американцы Майкл Янг, Джеффри Холл и Майкл Росбаш получили в 2017 году Нобелевскую премию.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

рак экспрессия генов Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Повышение эффективности лучевой терапии

Опухоли, устойчивые к лучевой терапии, возможно, удастся вылечить с помощью экспериментального препарата.

читать

В опухоль на попутке

Молекулы белка альбумина можно использовать для доставки в раковые клетки молекул миРНК, заставляющих их убить себя или останавливающих их размножение.

читать

Остановить колоректальный рак

Развитие рака толстой и прямой кишки можно подавить, блокируя работу белка STRA6, связанного с переносом витамина А и ростом и размножением стволовых клеток.

читать

Как рак защищается от апоптоза

Секретом выживания многих опухолей является то, что они используют «пятую колонну» в собственной ДНК для подавления работы системы самоуничтожения клеток.

читать

Притормозить рак

Биологи из США нашли способ подавить или сильно замедлить рост раковых опухолей, блокируя работу белка, необходимого для запуска процесса деления любых живых клеток

читать