Ученые превратили «мусорную ДНК» в мощное оружие против рака

Исследователи из King’s College London превратили «мусорную ДНК» в оружие против рака с помощью существующих препаратов. Фото: Shutterstock

Исследователи из King’s College London обнаружили многообещающий новый подход к лечению некоторых видов рака крови, неожиданным образом применив уже существующие препараты. Их работа показывает, что долго игнорируемая часть человеческой ДНК, когда-то считавшаяся «мусором», на самом деле может быть использована в качестве терапевтической мишени.

Поврежденные гены и неконтролируемый рост клеток

Исследование, опубликованное в журнале Blood, было сосредоточено на двух видах рака крови: миелодиспластическом синдроме (МДС) и хроническом лимфоцитарном лейкозе (ХЛЛ). Эти заболевания часто связаны с мутациями в двух ключевых генах, ASXL1 и EZH2. В норме эти гены помогают регулировать, какие другие гены активны или неактивны, поддерживая правильную функцию клеток. Когда ASXL1 и EZH2 повреждены, этот контроль нарушается, что приводит к неконтролируемому производству клеток и развитию рака.

Традиционные методы лечения рака работают за счет блокирования вредных белков, которые производят поврежденные гены. Однако, когда мутация полностью останавливает производство какого-либо белка, лекарствам не на что воздействовать. Это оставляет пациентов с ограниченными вариантами лечения и худшим прогнозом.

Неожиданная роль «мусорной ДНК»

Почти половина нашей ДНК состоит из повторяющихся последовательностей, известных как транспозоны (мобильные генетические элементы). Эти подвижные фрагменты ДНК когда-то считались бесполезными. Исследователи из King’s College обнаружили, что при мутациях в генах ASXL1 и EZH2 транспозоны становятся аномально активными. Эта повышенная активность подвергает раковые клетки стрессу и вызывает повреждение ДНК — создавая уязвимость, которой можно воспользоваться с помощью правильных препаратов.

Препараты под названием ингибиторы PARP, уже используемые для лечения других видов рака, предназначены для предотвращения восстановления поврежденной ДНК клетками. В этом исследовании ученые обнаружили, что эти препараты работают иным способом, когда активны транспозоны. Когда транспозоны перемещаются по геному, они создают разрывы в ДНК. В норме белки PARP помогают восстанавливать эти повреждения. Когда ингибиторы PARP блокируют этот процесс восстановления, повреждения ДНК накапливаются, пока раковые клетки не погибают.

Чтобы подтвердить, что этот эффект действительно зависит от активности транспозонов, исследователи использовали ингибиторы обратной транскриптазы, которые останавливают самокопирование транспозонов. При добавлении этих ингибиторов препараты PARP теряли свой противораковый эффект. Это доказало, что лечение работает через уникальный механизм, основанный на транспозонах, а не через обычный путь, связанный с геном BRCA, который наблюдается при других раках.

Превращение «мусорной ДНК» в мощного союзника

«Это открытие дает новую надежду пациентам с трудно поддающимися лечению формами рака, используя существующие препараты совершенно новым способом, превращая то, что когда-то считалось бесполезной ДНК, в мощную мишень для лечения», — сказал профессор Чи Вай Эрик Со из King’s College London.

Хотя исследование было сосредоточено на раке крови, таком как МДС и ХЛЛ, ученые полагают, что тот же принцип может быть применим и к другим раковым заболеваниям со сходными генными мутациями. Если это подтвердится, данная стратегия может расширить применение ингибиторов PARP для более широкого спектра раковых заболеваний, открывая новые пути для лечения и предоставляя пациентам больше вариантов терапии.

ИИ: Это исследование — блестящий пример того, как переосмысление фундаментальных биологических концепций может привести к прорывам в медицине. Использование «мусорной ДНК» в качестве ахиллесовой пяты раковых клеток — это элегантное решение, которое потенциально может спасти множество жизней.