Новый механизм рака: накопление дефектных РНК

Рак может возникнуть в результате мутаций во многих различных генах. Новое исследование, проведенное Бостонской детской больницей и Институтом рака Дана-Фарбер, выявило ген, который при мутации вызывает рак по механизму, который ранее не наблюдался: неспособность клеток избавляться от своего мусора, а именно от дефектных цепей РНК.

Этот механизм, по-видимому, охватывает множество различных злокачественных новообразований и может представлять собой совершенно новый набор мишеней для рака. Результаты были опубликованы 21 апреля в журнале Science.

Изучая рыбок данио, Меган Инско, доктор медицинских наук, в лаборатории Леонарда Зона, доктора медицинских наук, в Бостонской детской больнице выявила подавляющий опухоль ген CDK13, мутация которого ускоряла развитие меланомы. Она обнаружила, что тот же ген мутировал во многих меланомах человека.

Но что было действительно удивительно, так это то, как мутация CDK13 вызывает рак. Исследуя РНК, вырабатываемые клетками меланомы, Инско, к своему удивлению, обнаружила множество коротких дефектных РНК. Она немедленно поделилась этой странной находкой с Зоном.

«Я сказал: «Это определенно интересно», — вспоминает Зон, директор программы исследования стволовых клеток в Бостонской детской больнице и сотрудник Детского центра рака и заболеваний крови Дана-Фарбер/Бостон. «Потребовались годы, чтобы понять, что это значит».

Для клеток нормально производить небольшое количество коротких дефектных РНК. Но обычно механизмы наблюдения в ядре клетки обнаруживают их и уничтожают.

«В создании РНК существуют сотни этапов, и иногда все идет не так», — объясняет Инско, которая сейчас руководит собственной лабораторией в Дана-Фарбер. «Это ошибки, которые обычно отбрасываются. В этом случае мы обнаружили, что клетка не очищала их. Пылесос был сломан, поэтому РНК накапливались».

Эти «мусорные» молекулы РНК сами по себе резко ускорили прогрессирование меланомы. (В своей лаборатории Инско будет исследовать, вызван ли этот эффект самими РНК или аномальными белками, образующимися из РНК.)

Insco также показала, что CDK13 находится в центре системы наблюдения/очистки РНК в клетке. Он модифицирует белок ZC3H14, который, в свою очередь, задействует комплекс белков для выполнения работы. Она обнаружила, что CDK13 функционирует одинаково в клетках рыбок данио, мыши и человека.

В целом работа предполагает, что CDK13 или белки, которые он регулирует, потенциально могут быть нацелены на лечение множественных видов рака. Только при меланоме 21 процент опухолей человека, которые исследовала команда, имели мутации в CDK13 или одном из белков, стоящих ниже него. Команда также обнаружила мутации в CDK13, ZC3H14 или родственных белках в других опухолях человека, включая немеланомный рак кожи, рак эндометрия, аденокарциному толстой кишки и мелкоклеточный рак легких.

«Существует механизм очистки, который не работает при этих видах рака», — говорит Зон. «Дальнейшее определение того, как РНК контролируются и обрабатываются при раке, станет основным вопросом для разработки методов лечения».

Узнайте больше об исследованиях в Zon Lab.

Геномное профилирование все чаще используется при солидных опухолях у взрослых, а также при опухолях головного мозга и раке крови у детей, что позволяет проводить лечение...

С возрастом у многих из нас появляются мутации, из-за которых некоторые стволовые клетки крови размножаются быстрее, чем...

Исследования последствий пренатального воздействия вируса Зика принесли неожиданный результат: потенциально многообещающий способ...

Рак поджелудочной железы смертелен и его трудно лечить, отчасти потому, что его часто выявляют на поздних стадиях; ...