Важный ген, который обычно защищает организм от рака, сам по себе может вызывать различные виды рака в зависимости от конкретной мутации, которая его повреждает, согласно новому исследованию исследователей из Центра комплексных онкологических заболеваний Университета штата Огайо – Артура Дж. Онкологическая больница Джеймса и Ричард Дж. Научно-исследовательский институт Соловья (OSUCCC-James).
В ходе исследования были изучены мутации в гене PTEN. Люди, унаследовавшие мутированную копию этого гена, страдают синдромом Каудена, состоянием, которое несет в себе высокий риск рака ряда органов, включая грудь, щитовидную железу и яичники. Кроме того, PTEN часто мутирует в нормальных клетках организма, что приводит к раку простаты, легких и поджелудочной железы.
Почему у людей с синдромом Каудена развиваются разные виды рака или раковые заболевания, которые у одних более тяжелые, чем у других, неизвестно, хотя причину часто связывают с естественными генетическими различиями, которые существуют между людьми.
Однако это исследование на животных связывало определенные мутации в гене с различными видами рака в органах, пораженных синдромом.
"Мы показали, что сами мутации играют решающую роль в развитии рака, который возникает в определенных органах у людей с синдромом Каудена," говорит главный исследователь Густаво Леоне, доцент молекулярной вирусологии, иммунологии и медицинской генетики в OSUCCC-James.
"В совокупности наши результаты демонстрируют, что специфические унаследованные мутации PTEN имеют сильное влияние на вариабельную предрасположенность к раку у пациентов с синдромом Коудена."
Результаты, опубликованные 16 марта в выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, предполагают, что тестирование на конкретные мутации PTEN может предсказать вид и тяжесть рака, который разовьется у людей с синдромом.
Кроме того, поскольку PTEN является вторым наиболее часто мутируемым геном при раке человека в целом, те же мутации могут также предсказывать тяжесть спорадических опухолей.
"Мутации в этом гене также играют роль в нарушениях развития и, возможно, в аутизме, поэтому эта модель на мышах также может быть полезна для исследований в этих условиях," говорит один из главных исследователей Майкл Островски, профессор и заведующий кафедрой молекулярной и клеточной биохимии в штате Огайо.
Для этого исследования Леоне, Островски и их коллеги разработали три линии генетически идентичных мышей, каждая из которых имела одну из трех специфических мутаций PTEN, обнаруженных у людей с синдромом Каудена. Это оставило каждый штамм с другой версией белка PTEN. Исследование показало, что каждая версия функционировала по-своему, и каждая в разной степени влияла на развитие рака.
Мутация 1 полностью отключила белок и часто вызывала рак у животных, в то время как мутация 2 продуцировала белок, который был более активен, чем нормальный белок PTEN, и иногда вызывал рак. Мутация 3 изменила белок таким образом, что он должен был стать более вызывающим рак, но также сделал его более хрупким, поэтому присутствовало меньше белка, чтобы вызвать проблемы. Эта мутация иногда вообще не вызывала рак.
Используя базу данных более чем 400 пациентов с синдромом Коудена, исследователи обнаружили, что пациенты с такими же мутациями имеют рак в соответствующих органах, как и мыши. Мыши также показали эквивалентные гендерные различия в развитии опухолей: у самок больше опухолей щитовидной железы, а у самцов больше опухолей надпочечников и желудка.
В настоящее время исследователи изучают, почему пациенты могут испытывать различия в степени тяжести рака, даже если у них одна и та же мутация.