Remiantis nauju tyrimu, vėžio ląstelės gali būti skolingos dėl savo destruktyvios unikalios, „spurgos formos“ DNR.
Tyrimas, paskelbtas šiandien (lapkričio 20 d.) Žurnale „Nature“, nustatė, kad kai kuriose vėžio ląstelėse DNR nesimaišo į siūlų pavidalo struktūras, kaip tai daroma sveikose ląstelėse, o genetinė medžiaga suskaidoma į žiedą - kaip forma, dėl kurios vėžys tampa agresyvesnis.
„DNR perteikia informaciją ne tik seka, bet ir forma“, - teigė bendraautorius Paulius Mischelis, Kalifornijos universiteto San Diege patologijos profesorius.
Kaip galbūt prisimenate iš biologijos klasės, didžioji dalis mūsų DNR yra sandariai supakuoti į ląstelės branduolius struktūrose, žinomose kaip chromosomos. Beveik visos ląstelės turi 23 poras chromosomų, kurių kiekviena susideda iš maždaug 6 pėdų (1,82 metro) DNR, sandariai suvyniotų aplink baltymų grupes, kurios tarnauja kaip pastoliai.
Tokia džemu supakuota struktūra leidžia tam tikrus genus pasiekti molekulėms, kurios „skaito“ ir vykdo genetines instrukcijas, o kiti genai gali likti paslėpti. Kokie rezultatai yra labai sureguliuota technika, kuri apsaugo ląstelę nuo nepageidaujamų genetinių nurodymų atlikimo ir netinkamo atkartojimo (sukuria naujas „dukterines ląsteles“).
„Viskas, ką mes sužinojome apie genetiką, sako, kad pokyčiai turėtų būti lėti“, - „Mis Science“ pasakojo „Live Science“. Tačiau prieš metus Mischelis ir jo komanda nustatė, kad tam tikro tipo smegenų vėžyje, vadinamame glioblastoma, navikai „atrodė, kad gali pasikeisti tokiu greičiu, kad tiesiog neturėjo jokios prasmės“. Navikinės ląstelės, suskirstytos į dukterines ląsteles, atrodė, kad kažkaip sustiprina onkogenų - genų, kurie gali paversti įprastą ląstelę vėžine - raišką.
Paaiškėjo, kad kai kurios iš šių sustiprintų onkogenų kopijų „atsiribojo nuo chromosomų“, sakė Mischel. Remiantis 2014 m. Žurnale „Science“ paskelbtu straipsniu, jie išsisklaidė iš chromosomų ir pakabino kitus DNR gabalus ląstelės viduje. Tada jie nustatė, kad šie „extrachromosominiai“ DNR gabalai (ecDNR) iš tikrųjų atsiranda beveik pusei žmonių vėžio atvejų, tačiau retai aptinkami sveikose ląstelėse, išvadą rašė autoriai 2017 m. žurnale „Nature“ paskelbtame dokumente.
Šiame naujame tyrime jie išsiaiškino, kodėl ecDNA yra tokia tvirta. Vaizdo atvaizdavimo ir molekulinės analizės derinys atskleidė, kad šie DNR gabalai yra apvynioti baltymais žiedo pavidalu, panašiai kaip žiedinėje DNR, esančioje bakterijose.
Dėl šios žiedo formos ląstelės mechanizmai daug lengviau pasiekia daugybę genetinės informacijos, įskaitant onkogenus, kad ji galėtų greitai jas perrašyti ir išreikšti (pavyzdžiui, įpareigoti sveiką ląstelę paversti vėžį), sakė Mischel. Šis lengvas prieinamumas leidžia naviko ląstelėms generuoti daug naviką skatinančių onkogenų, greitai vystytis ir lengvai prisitaikyti prie besikeičiančios aplinkos.
Dar daugiau, tyrėjai išsiaiškino, kad priešingai nei sveikoms ląstelėms, kurios reguliariai ir tikėtinu būdu dalija savo genus dukterinėms ląstelėms, šios vėžio ląstelės paskirsto savo ecDNR atsitiktine tvarka. Tai tarsi „tonų ir tonų onkogenų siurbimo fabrikas“, dėl kurio kai kurios dukterinės ląstelės gauna kelias onkogenų kopijas viename ląstelių skyriuje, sakė Mischel.
„Tai labai jaudinantis tyrimas“, - teigė su tyrimais nedalyvavęs Šiaurės Vakarų universiteto „Lurie“ vėžio centro vėžio genomikos centro direktorius Feng Yue. "Šis darbas atspindi koncepcinį pažangą, kaip ecDNA prisideda prie onkogenezės žmogaus vėžyje."
Mischel ir kai kurie kiti tyrimo autoriai yra bendrovės „Boundless Bio Inc.“, įkūrusios e-DNR pagrįstą terapiją, įkūrėjai. Tyrimo bendraautorė Vineet Bafna taip pat yra viena iš įkūrėjų ir turi nuosavybės teises į bendrovę „Digital Proteomics“, tačiau autoriai teigia, kad nė viena įmonė nedalyvavo šiame tyrime.
