Как меланома становится бессмертной. Ученые поняли механизм защиты раковых клеток от смерти

В опубликованной статье ученые сообщают, как они определили специфические генетические изменения, которые позволяют опухолям быстро расти, а также предотвращают их собственную смерть. Это открытие может иметь серьезные последствия для того, как онкологи понимают меланому и лечат ее, пишет SciTechDaily.

В Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!

"Мы сделали то, что, по сути, было очевидно на основе предыдущих фундаментальных исследований и связано с тем, что происходит с пациентами", — сказал Алдер, доцент кафедры легочной медицины, аллергии и интенсивной терапии в Медицинской школе Питта.

Теломеры, защитные колпачки на концах хромосом, необходимы для предотвращения деградации ДНК. В здоровых клетках теломеры становятся короче с каждым циклом репликации, пока они не станут настолько короткими, что клетка больше не может делиться. Нарушения в поддержании длины теломер могут привести к тяжелым заболеваниям. Синдромы коротких теломер приводят к преждевременному старению и смерти, а сверхдлинные теломеры, напротив, связаны с раком.

В течение многих лет ученые наблюдали поразительно длинные теломеры в опухолях меланомы, особенно по сравнению с другими типами рака.

"Существует особая связь между меланомой и поддержанием теломер" — сказал Алдер. "Для превращения меланоцита в рак одно из самых больших препятствий — увековечить себя. Как только он сможет это сделать, он уже на пути к злокачественности".

Фермент теломераза отвечает за удлинение теломер, защиту их от повреждений и предотвращение гибели 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 именно этим.

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 произвести такие же длинные теломеры, как в опухолях их пациентов. Оказалось, что мутации промотора TERT — это только половина дела.

Имея опыт работы в области биологии рака и новый интерес к теломерам, Паттра Чун-он, доктор медицинских наук, терапевт, получившая докторскую степень в лаборатории Алдера, решила найти недостающее звено между меланомой, мутациями промотора TERT и длинными теломерами.

"Самое интересное в этой истории — это когда Паттра присоединилась к моей лаборатории" — сказал Алдер. "Она связалась со мной и сказала, что интересуется изучением рака. Я сказал ей, что изучаю короткие, а не длинные теломеры. Это продолжалось до тех пор, пока я не понял, что Паттра никогда не примет "нет" за ответ".

Просматривая базы данных мутаций рака, лабораторная группа Алдера ранее обнаружила область связывающего теломеры белка под названием TPP1, который часто мутировал в опухолях меланомы.

Решимость Чун-он в лаборатории окрепла, когда она обнаружила, что мутации в гене, кодирующий TPP1 поразительно похожи на мутации TERT; они были расположены в недавно задокументированной промоторной области (часть гена, запускающая процесс биосинтеза белка) TPP1 и стимулировали продукцию белка. Это было интересно Алдеру, потому что давно известно, что TPP1 стимулирует активность теломеразы.

"Биохимики более чем за десять лет до нас показали, что TPP1 увеличивает активность теломеразы в пробирке, но мы никогда не знали, что это действительно происходит клинически", — сказал он.

Когда Чун-он добавила мутировавшие TERT и TPP1 обратно в клетки, два белка синергически создали отчетливо длинные теломеры, наблюдаемые в опухолях меланомы. TPP1 был недостающим фактором, который искали ученые, и все это время он прятался у всех на виду.

Это открытие изменило то, как ученые понимают начало меланомы, и это сильно поможет для последующей терапии больных. Выявив уникальную для рака систему поддержания теломер, ученые получили новую цель для лечения.

Ранее Фокус писал, как каннабис убивает раковые опухоли и насколько реально использование лекарственной марихуаны в терапии.