Когда клетка делится на две дочерние клетки, она должна реплицировать свою ДНК в соответствии с определенным сценарием. Однако в присутствии некоторых разрушительных элементов раковые клетки не могут правильно выполнить эту операцию. Это явление называется «репликационный стресс». Хотя известно, что оно связано с увеличением генетических мутаций, точный механизм их работы до сих пор оставался неизвестным. Исследователи из Женевского университета предоставили новые данные, которые приведут к лучшей диагностике и лечению рака. Результаты опубликованы в Nature Communications.
В течение нормального жизненного цикла клетка растет и, когда все элементы, необходимые для репликации ДНК, готовы, она реплицирует хромосомы, которые содержат ее генетическую информацию. Как только репликация ДНК завершена, клетка вступает в митоз, этап, регулирующий деление клетки. Затем две реплицированные цепи ДНК разделяются таким образом, что дочерние клетки наследуют одинаковое количество хромосом. Это важно для стабильности генома обеих дочерних клеток.
В большинстве случаев репликационный стресс обусловлен определенными молекулами, которые при избыточном производстве становятся вредными. Например, белок циклин Е, участвующий в регуляции ДНК, способствует развитию рака при избыточной экспрессии. Действительно, под его влиянием раковые клетки имеют тенденцию размножаться слишком рано. У них еще нет всех компонентов, необходимых для синтеза ДНК, и именно здесь появляются ошибки.
Чтобы расшифровать это явление, исследователи искусственно вызвали репликационный стресс в здоровых клетках человека с помощью продукта, который замедляет репликацию ДНК и препятствует нормальному протеканию процесса. В конце концов, эти ошибочные связи способствуют плохому распределению хромосом, что приводит к потере или приобретению одной или нескольких хромосом. Эта генетическая нестабильность, таким образом, обеспечивает быструю эволюцию раковых клеток.
Затем ученые успешно исправили последствия репликационного стресса в больных клетках, предоставив им недостающие компоненты, необходимые для репликации. «Мы не только установили связь между репликационным стрессом и хромосомными ошибками, но и смогли исправить ее, показав, что этот феномен, присутствующий во всех раковых и даже предраковых клетках, является контролируемым», - сообщает исследователь Анна-Мария Олзерски.
Посредством серии экспериментов, направленных на этот механизм, исследователи продемонстрировали наибольшую чувствительность клеток к паклитакселу, химиотерапевтическому лекарственному средству для лечения рака молочной железы. «Это показывает, что можно целенаправленно воздействовать на эти клетки, не затрагивая здоровые, - объясняют исследователи. - Идея состоит не в том, чтобы исправить ошибку, а в том, чтобы заблокировать клетку на этом этапе, не причиняя вреда здоровым соседним клеткам».
Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/09/190925113010.htm
Комментарии
Пока комментариев нет
Новый комментарий