В обзорной статье исследователей из Медицинской школы Бостонского университета (BUSM) предлагается новая эпигенетическая гипотеза, связанная с образованием опухолей, и новые идеи о том, что заставляет клетки-предшественники превращаться в раковые. В статье, опубликованной в выпуске журнала Epigenomics за февраль 2013 г., приводятся примеры того, как лечение эпигенетическими препаратами может быть полезным при лечении рака, а также снижает вероятность рецидива рака.
Статья написана исследователями Онкологического центра Бостонского университета. Сибаджи Саркар, доктор философии, адъюнкт-инструктор по медицине в BUSM, является автором-корреспондентом статьи.
Рак – это сложное заболевание, характеризующееся неконтролируемым ростом клеток, делением и инвазией в другие ткани. Обзорная статья 2004 года, опубликованная в журнале Nature Medicine, предполагает, что эпигенетика, то есть феномен, при котором генетически идентичные клетки по-разному экспрессируют свои гены, приводя к разным фенотипам и другим факторам, играет важную роль в формировании рака, происходящего из раковых стволовых клеток.
Саркар и его коллеги предполагают, что эпигенетические процессы, в частности метилирование ДНК, могут запускать образование клеток-предшественников рака из соматических клеток в координации с другими клеточными и экологическими событиями. Метилирование ДНК – это процесс, который изменяет ДНК и заставляет гены замолчать. В отсутствие окончательных доказательств существования раковых стволовых клеток в этой гипотезе обсуждается возможное объяснение образования и существования клеток, которые могут перерасти в рак. Исследователи также выясняют, почему только у некоторых людей развивается рак, несмотря на идентичную генетическую предрасположенность.
В раковых клетках высоко экспрессируется фермент, который поддерживает высокий уровень метилирования в генах-супрессорах опухолей, что обеспечивает неконтролируемый рост. В то же время многие онкогены или гены, способные вызывать рак, активируются и имеют более низкий уровень метилирования. Очевидная аномалия существования как низкой, так и высокой скорости метилирования может быть объяснена либо разделением этих двух процессов, либо наличием системы метилирования и деметилирования, действующих одновременно в определенных местах с помощью различных дополнительных белков.
Авторы выдвигают гипотезу о существовании в клетках ферментов метилирования и деметилирования ДНК, которые регулируют процесс метилирования и деметилирования. Дополнительные белки и / или факторы малых РНК могут привести эти ферменты к их участкам действия, в результате чего одни гены останутся метилированными, а другие не метилированы одновременно в одной и той же клеточной среде. Последовательности ДНК вокруг метилированных и деметилированных областей также могут играть роль в этих событиях. Во время лечения лекарствами доминирует система деметилирования, в то время как фермент метилирования подавляется, что приводит к повторной экспрессии замалчиваемых генов.
Недавние исследования показали, что лечение эпигенетическими препаратами до и вместе со стандартной химиотерапией снижает вероятность рецидива рака.
"Известно, что предшественники вызывают рецидив рака, и поскольку эпигенетические препараты могут помочь разрушить клетки-предшественники, эти препараты могут помочь снизить вероятность рецидива рака и улучшить долгосрочные результаты у людей с раком," сказал Саркар. "Хотя наши гипотезы основаны на текущих знаниях, мы предлагаем важные и интересные области для изучения в будущем."