Команда ученых из Медицинской школы Университета Питтсбурга нашла недостающую часть головоломки в тайне того, как опухоли меланомы контролируют свою смертность.
В статье, опубликованной в журнале Science, они описывают, как они определили специфические генетические изменения, которые позволяют опухолям быстро расти, одновременно предотвращая их собственную смерть. Это открытие может иметь серьезные последствия для понимания и лечения меланомы онкологами. Об этом пишет SCITECHDAILY.
Джонатан Алдер, доктор философии, доцент кафедры пульмонологии, аллергологии и интенсивной терапии Медицинской школы Университета Питтсбурга рассказала: “Мы сделали то, что было, по сути, очевидным, основанным на предыдущих фундаментальных исследованиях и связанным с тем, что происходит с пациентами”.
Теломеры, защитные колпачки на конце хромосомы, необходимы для предотвращения деградации ДНК. В здоровых клетках теломеры становятся короче с каждым циклом репликации, пока не станут настолько короткими, что клетка больше не сможет делиться. Нарушения в поддержании длины теломер могут привести к серьезному заболеванию. Синдромы коротких теломер приводят к преждевременному старению и смерти, но сверхдлинные теломеры связаны с раком. В течение многих лет ученые наблюдали поразительно длинные теломеры в опухолях меланомы, особенно по сравнению с другими типами рака.
Белок теломераза отвечает за удлинение теломер, защищает их от повреждений и предотвращает гибель клеток. Теломераза неактивна в большинстве клеток, но многие виды рака используют мутации в гене теломеразы, TERT, которые активируют этот белок и позволяют клеткам продолжать расти. Меланома особенно известна тем, что делает именно это.
Около 75% опухолей меланомы содержат мутации в гене TERT, которые стимулируют выработку белка и повышают активность теломеразы. Тем не менее, когда ученые мутировали TERT в меланоцитах, они не смогли производить такие же длинные теломеры, которые наблюдаются в опухолях их пациентов. Оказалось, что мутации промотора TERT — это только половина истории.
Имея опыт работы в области биологии рака и новый интерес к теломерам, Паттра Чун-он, доктор медицины, терапевт, получивший степень доктора философии в лаборатории Алдера, была полна решимости найти недостающее звено между меланомой, мутациями промотора TERT и длинными теломерами.
Изучая базы данных о мутациях рака, команда лаборатории Алдера ранее обнаружила область в связывающем теломеры белке под названием TPP1, который часто мутировал в опухолях меланомы.
Решимость Чун-он в лаборатории проявилась, когда она обнаружила, что мутации в TPP1 поразительно похожи на мутации TERT; они были расположены в недавно аннотированной промоторной области TPP1 и стимулировали выработку белка. Это было интересно для Алдера, потому что давно известно, что TPP1 стимулирует активность теломеразы.
“Биохимики более чем за десять лет до нас показали, что TPP1 повышает активность теломеразы в пробирке, но мы никогда не знали, что это действительно происходит клинически”, — сказал он.
Когда Чун-он добавил мутировавшие TERT и TPP1 обратно в клетки, два белка объединились, чтобы создать отчетливо длинные теломеры, наблюдаемые в опухолях меланомы. TPP1 был недостающим фактором, который искали ученые, и он все время скрывался на виду.
Это открытие изменило то, как ученые понимают возникновение меланомы, но оно также может улучшить лечение. Определив систему поддержания теломер, уникальную для рака, ученые получили новую цель для лечения.